In der modernen Zellbiologie und biomedizinischen Forschung kommt man an ihnen kaum vorbei – Zellsiebe. Was auf den ersten Blick nach einem simplen Kunststoffteil mit Siebgewebe aussieht, entpuppt sich bei genauerem Hinsehen als echtes Multitalent. Ob bei der Probenvorbereitung, Zellseparation oder Qualitätskontrolle: Zellsiebe sind unverzichtbare Werkzeuge, wenn es um saubere, reproduzierbare und zellschonende Filtration geht. Aber was genau kann man eigentlich alles mit einem Zellsieb machen? Und warum heißen sie eigentlich so?
Was ist ein Zellsieb – und warum heißt es so?
Der Begriff Zellsieb beschreibt laboranalytische Filtereinheiten, die zur fraktionierten Separation von Zellen und Zellaggregaten anhand ihrer physikalischen Größe eingesetzt werden. Im Kern handelt es sich um mechanische Siebvorrichtungen mit exakt definierten Porengrößen – typischerweise im Mikrometerbereich, etwa von 5 bis 100 µm. Diese ermöglichen eine reproduzierbare Größenselektion biologischer sowie nicht-biologischer Partikel.
Der Name setzt sich dabei ganz funktional zusammen:
- „Zell“ verweist auf die biologischen Zellen, wie sie in Gewebeproben, Zellkulturen oder Blut vorkommen.
- „Sieb“ beschreibt das physikalische Prinzip: eine poröse Struktur, die Partikel – in diesem Fall Zellen – nach Größe trennt.
Beim Filtern einer Zelllösung bleiben größere Zellklumpen, Gewebereste oder unerwünschte Zelltypen im Sieb zurück, während kleinere Zellen oder Partikel hindurchtreten können. Die Bezeichnung ist also ähnlich funktional gewählt wie bei einem Kaffeefilter oder Staubsieb – nur eben im Kontext der Zellbiologie.
Zellsiebe kommen vor allem in der Zellbiologie, Immunologie, Onkologie und Gewebediagnostik zum Einsatz, wo eine standardisierte und schonende Zellseparation unter Erhalt der Zellviabilität und -integrität entscheidend ist.
Aber was genau kann man eigentlich alles mit einem Zellsieb machen?
Einzelzellsuspensionen aus Gewebeproben gewinnen
Ein klassischer Anwendungsfall: Du hast ein Stück Gewebe – etwa aus der Milz, Leber oder einem Tumor – enzymatisch verdaut und willst eine Einzelzellsuspension herstellen. Doch das Ergebnis ist oft eine heterogene Mischung aus Zellklumpen, Geweberesten und unbrauchbarem Material. Ein Zellsieb mit beispielsweise 70 oder 100 µm Maschenweite hilft dir hier, größere Partikel zurückzuhalten und nur die Zellen durchzulassen, die du für weitere Analysen brauchst – zum Beispiel für die Durchflusszytometrie.
Zellgrößenseparation leicht gemacht
Nicht alle Zellen sind gleich groß – und genau das kannst du dir zunutze machen. Mit fein abgestuften Sieben (z. B. 30 µm, 20 µm, 10 µm, 5 µm) lässt sich eine Zellpopulation in unterschiedliche Fraktionen aufteilen. So kannst du beispielsweise größere Zellaggregate von Einzelzellen trennen oder gezielt Zelltypen mit bestimmten Größen isolieren – ein wichtiger Schritt z. B. bei der Arbeit mit Stammzellen oder Keimzellen.
Optimale Vorbereitung für die Durchflusszytometrie
Wenn du schon mal eine Probe mit Aggregaten durch ein FACS-Gerät geschickt hast, weißt du: Verstopfungen oder falsche Zellzählungen sind vorprogrammiert. Die Lösung? Vorher sieben! Ein 20 oder 40 µm-Filter entfernt Zellklumpen zuverlässig und sorgt dafür, dass die Detektoren nur wirklich einzelne Zellen erfassen. Das Ergebnis: sauberere Daten, bessere Statistik, weniger Ärger.
Zellkultur reinigen und auffrischen
Auch in der Zellkultur leisten Zellsiebe wertvolle Dienste. Du kannst sie nutzen, um abgestorbene Zellen oder Trümmer zu entfernen, ohne die vitalen Zellen zu schädigen. Bei der Passage von neuronalen oder hämatopoetischen Zellen beispielsweise hilft ein schnelles Filtern, um die Qualität der Kultur aufrechtzuerhalten.
Auch für Sphäroide und Organoide geeignet
In der 3D-Zellkultur werden gezielt Zellaggregate gezüchtet – sogenannte Sphäroide oder Organoide. Diese haben eine definierte Größe, die man über Zellsiebe selektieren kann. So kannst du z. B. zu große oder zu kleine Strukturen herausfiltern, um eine homogene Population zu kultivieren – ideal für reproduzierbare Versuchsansätze.
Partikelfiltration in biologischen Flüssigkeiten
Zellsiebe sind nicht nur für Zellen da. Sie eignen sich auch hervorragend zur Partikelfiltration in Körperflüssigkeiten wie BAL (bronchoalveoläre Lavage), Urin oder Plasma. So lassen sich z. B. Zelltrümmer, Schleim oder große Partikel entfernen, bevor die eigentliche Analyse erfolgt.
Warum Zellsiebe so beliebt sind
- Schnell & einfach in der Handhabung
- Schonend für die Zellen
- Hohe Reproduzierbarkeit
- In verschiedenen Maschenweiten - von 5 bis 2.000 µm - erhältlich
- In verschiedenen Größen verfügbar
- Kompatibel mit Standard-Labware (z. B. 15 oder 50 mL Röhrchen)
Fazit: Zellsiebe, klein aber entscheidend
Zellsiebe mögen auf den ersten Blick unscheinbar wirken – aber wer mit lebenden Zellen arbeitet, weiß: Die Qualität der Probenvorbereitung entscheidet oft über den Erfolg des gesamten Experiments. Ob für Einzelzellanalysen, Zellkultur, Diagnostik oder 3D-Zellmodelle – Zellsiebe sind die unsichtbaren Helfer, die im Hintergrund für saubere Ergebnisse sorgen.