Culture cellulaire/Matériel et consommables

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La culture cellulaire nécessite un grand nombre de produits consommables, c'est-à-dire à taux de renouvellement rapide ou à usage unique. Ceci inclut les milieux de culture, les additifs, les contenants de culture et le matériel pour les utiliser.

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Milieux de cultures

Il existe de nombreux milieux de culture commerciaux, qui sont définis en général par plusieurs caractéristiques, que sont :

• une couleur caractéristique, liée à un indicateur de pH,
• une composition minimale en acides aminés,
• un pH particulier,
• un pouvoir tampon,
• une richesse en minéraux/oligo-éléments,
• une richesse en glucose.

Pour le biologiste, il est absolument nécessaire de connaître les couleurs associées aux différents pH pour le milieu de culture : l'acidification du milieu est le premier signe de contamination bactérienne ou d'une déprivation du milieu en nutriments.

Additifs courants au milieu de culture

On peut ajouter différents solutés à un milieu de culture, pour des raisons variées.

• Des antibiotiques, pour diminuer le risque de contamination bactérienne.
• Des antifongiques, pour limiter le risque de contamination aux levures et autres champignons.
• De la L-glutamine, car cet acide aminé est absent de certains milieux commerciaux, eu égard à sa faible durée de vie en solution.
• Du pyruvate de sodium, pour fournir un apport énergétique immédiat aux cellules.
• Des acides aminés, car les milieux de cultures ne contiennent pas toujours tous les acides aminés nécessaires aux cellules.
• Un tampon pour stabiliser le pH.
• Un agent réducteur (type β-mercaptoéthanol), pour limiter le stress oxydatif.
• ...

Contenants

De nos jours, on utilise des flacons de culture et des boîtes de Petri en plastique, traité ou non pour une meilleur adhérence. On peut encore utiliser des contenant en verre pour certaines applications (comme la microscopie confocale), mais il faut alors traiter le verre à la poly-L-lysine pour que les cellules puissent adhérer au verre.

Les boîtes de Petri sont des grandes boîtes cylindriques de hauteur d'environ un centimètre pour un diamètre de 3 à 15 cm. Elles sont en général utilisées pour cultiver les cellules ayant en grand besoin d'espace. Il existe des plaques de culture, comportant 6, 12, 24 ou 96 puits, qui sont autant de petites boîtes de Petri, et qui permettent de faire des cultures de très petites quantités de cellules.

Les flacons de culture sont de taille diverse (25 cm² à 300 cm²), et permettent de cultiver tous types de cellules. Leur bouchon peuvent être de trois sortes : filtrant, étanche ou étanche à condition (c'est-à-dire qu’il est possible de les maintenir étanches ou perméables aux gaz selon le choix de l'expérimentateur).

Il existe cependant de nouveaux produits comme les cassettes de culture réumissant les qualités des flacons et des boîtes de petri. Ces cassettes permettent de cultiver les cellules adhérentes (mésenchimateuses) ou flottantes dans un environnent n'étant jamais au contact de l'air. Pour exemple:

             -Clinicell. 
             -Cellperf.
             -Cellstack.

Autres consommables

Il faut, pour manipuler toutes ces suspensions de cellules et ces milieux, des pipettes stériles et des pro-pipettes. Il est courant d’utiliser des pipettes en plastique à usage unique, mais il est encore possible de trouver des pipettes en verre autoclavables.

Les pipettes à usage unique sont généralement livrées en paquet de papier ou de plastique, qu’il convient d'ouvrir dans la zone propre de l'espace de culture.

L'utilisation de pro-pipettes doit permettre d'ajouter un filtre stérilisant à l'arrivée d'air.

Il est également nécessaire d’avoir des tubes stériles, pour manipuler les suspensions et les solutés en dehors des flacons.

Gros matériel

Pour faire de la culture cellulaire, il faut impérativement :

• Une hotte a flux laminaire. C’est une zone de travail "stérilisée" par un flux d'aire vertical sortant d'un filtre HEPA.
• un incubateur. Celui-ci doit être thermostable à la température adaptée (en général 37 °C), sous 5% de pression de gaz carbonique et sous saturation d'humidité.
• une centrifugeuse, permettant de faire des culots cellulaires. Celle-ci est indispensable pour séparer les cellules de leur milieu, que ce soit pour les congeler ou pour les suspendre dans du milieu neuf. Les cellules précipitent (forment un culot) en général entre 20G (pour les plus grosses, comme les hépatocytes) et 300G (pour les plus petites, comme les hématies).

Le travail sera grandement facilité si on dispose également d'équipement supplémentaire :

• un réfrigérateur à 4 °C, permettant de stocker les réactifs dans de bonnes conditions ;
• un congélateur à -20 °C, permettant également la bonne conservation de réactifs ;
• un congélateur à -80 °C ou à azote, permettant la conservation des cellules congelées, ainsi que celles de certains réactifs particulièrement fragiles.