Zellen wachsen in einer Petrischale. Diese einfache Aussage beschreibt eine Technik, die die Grundlage der modernen Biologie bildet. Zellkultur ist der Prozess der Vermehrung von Zellen unter kontrollierten Laborbedingungen. Die Zellen können Bakterien, Hefen, Insektenzellen oder Säugetierzellen sein. Es können Primärzellen sein, die direkt aus Gewebe gewonnen werden, oder immortalisierte Zelllinien, die sich unbegrenzt teilen. Sie können in kleinen Kolben oder in Bioreaktoren mit einem Volumen von mehreren tausend Litern kultiviert werden.

Die Bedingungen sind entscheidend. Zellen benötigen Nährstoffe: Zucker, Aminosäuren, Vitamine und Salze. Sie brauchen die richtige Temperatur, üblicherweise 37 Grad Celsius für Säugetierzellen. Sie benötigen den richtigen pH-Wert, üblicherweise um 7,4. Sie benötigen Sauerstoff, der ihnen über das Kulturmedium oder die Gasphase zugeführt wird. Sie müssen vor Kontamination geschützt werden, weshalb die Zellkultur in Sterilwerkbänken durchgeführt wird, wobei dem Medium mitunter Antibiotika zugesetzt werden.

Die Zellkultur hat vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Sie dient der Herstellung von Impfstoffen, Antikörpern und anderen Biologika. Sie testet Medikamente auf Toxizität und Wirksamkeit. Sie erforscht, wie Zellen auf Signale reagieren und wie Krankheiten entstehen. Sie züchtet Gewebe für Transplantationen. Sie ist ein Modellsystem, eine kontrollierte Umgebung, in der Variablen manipuliert werden können.

Die Technik hat ihre Grenzen. Zellen in einer Petrischale verhalten sich anders als Zellen im Körper. Sie verlieren ihren Kontext, ihre Nachbarzellen und ihre Blutversorgung. Ein Medikament, das in der Zellkultur wirkt, kann beim Patienten wirkungslos sein. Die Zellkultur ist ein Ausgangspunkt, nicht die endgültige Lösung.