L'un des principaux avantages de la culture cellulaire est la capacité de manipuler la chimie physique de la reproduction cellulaire (température, pH, pression osmotique, tension O2 et CO2) et l'environnement physiologique (concentration d'hormones et de nutriments).En plus de la température, l'environnement de culture est contrôlé par le milieu de croissance.
Bien que l'environnement physiologique de la culture ne soit pas aussi clair que son environnement physique et chimique, une meilleure compréhension des composants du sérum, l'identification des facteurs de croissance nécessaires à la prolifération et une meilleure compréhension du microenvironnement des cellules en culture.(c'est-à-dire interaction cellule-cellule, diffusion gazeuse, interaction avec la matrice) permet désormais de cultiver certaines lignées cellulaires dans des milieux sans sérum.
1. L'environnement de culture affecte la croissance cellulaire
Veuillez noter que les conditions de culture cellulaire sont différentes pour chaque type de cellule.
Les conséquences de s'écarter des conditions de culture requises pour un type cellulaire particulier vont de l'expression de phénotypes anormaux à l'échec complet de la culture cellulaire.Par conséquent, nous vous recommandons de vous familiariser avec la lignée cellulaire qui vous intéresse et de suivre strictement les instructions fournies pour chaque produit que vous utilisez dans votre expérience.
2. Précautions à prendre pour créer un environnement de culture cellulaire optimisé pour vos cellules :
Milieux de culture et sérum (voir ci-dessous pour plus d'informations)
Niveaux de pH et de CO2 (voir ci-dessous pour plus d'informations)
Cultiver du plastique (voir ci-dessous pour plus d'informations)
Température (voir ci-dessous pour plus d'informations)
2.1 Milieux culturels et sérum
Le milieu de culture est la partie la plus importante de l'environnement de culture, car il fournit les nutriments, les facteurs de croissance et les hormones nécessaires à la croissance cellulaire, et régule le pH et la pression osmotique de la culture.
Bien que les expériences initiales de culture cellulaire aient été réalisées à l'aide de milieux naturels obtenus à partir d'extraits de tissus et de fluides corporels, le besoin de normalisation, la qualité des milieux et la demande accrue ont conduit au développement de milieux définitifs.Les trois types de milieux de base sont les milieux de base, les milieux à teneur réduite en sérum et les milieux sans sérum, et ils ont des exigences différentes pour la supplémentation en sérum.
2.1.1 Support de base
Milieu de culture cellulaire Gibco
La plupart des lignées cellulaires se développent bien dans des milieux basiques contenant des acides aminés, des vitamines, des sels inorganiques et des sources de carbone (comme le glucose), mais ces formulations de milieux basiques doivent être complétées par du sérum.
2.1.2 Milieu sérique réduit
Flacon avec Gibco Low Serum Medium
Une autre stratégie pour réduire les effets indésirables du sérum dans les expériences de culture cellulaire consiste à utiliser des milieux réduits en sérum.Le milieu de sérum réduit est une formule de milieu de base riche en nutriments et en facteurs d'origine animale, qui peut réduire la quantité de sérum nécessaire.
2.1.3 Milieu sans sérum
Flacon de milieu sans sérum Gibco
Le milieu sans sérum (SFM) évite l'utilisation de sérum animal en remplaçant le sérum par des formulations nutritionnelles et hormonales appropriées.De nombreuses cultures primaires et lignées cellulaires ont des formulations de milieu sans sérum, y compris la lignée de production de protéines recombinantes de l'ovaire de hamster chinois (CHO), diverses lignées cellulaires d'hybridomes, les lignées d'insectes Sf9 et Sf21 (Spodoptera frugiperda), ainsi que pour l'hôte pour la production de virus. (par exemple, 293, VERO, MDCK, MDBK), etc. L'un des principaux avantages de l'utilisation d'un milieu sans sérum est la possibilité de rendre le milieu sélectif pour des types de cellules spécifiques en sélectionnant une combinaison appropriée de facteurs de croissance.Le tableau suivant répertorie les avantages et les inconvénients des milieux sans sérum.
Avantage
Augmenter la clarté
Des performances plus constantes
Purification et traitement en aval plus faciles
Évaluer avec précision la fonction cellulaire
Augmentation de la productivité
Meilleur contrôle des réactions physiologiques
Détection améliorée des médias cellulaires
Désavantage
Exigences de formule de milieu spécifiques au type de cellule
Besoin d'une pureté de réactif plus élevée
Ralentissement de la croissance
2.2.1 Niveau de pH
La plupart des lignées cellulaires de mammifères normales se développent bien à pH 7,4 et les différences entre les différentes lignées cellulaires sont faibles.Cependant, il a été démontré que certaines lignées cellulaires transformées se développent mieux dans un environnement légèrement acide (pH 7,0 - 7,4), tandis que certaines lignées cellulaires de fibroblastes normaux préfèrent un environnement légèrement alcalin (pH 7,4 - 7,7).Les lignées cellulaires d'insectes telles que Sf9 et Sf21 se développent mieux à pH 6,2.
2.2.2 Niveau de CO2
Le milieu de croissance contrôle le pH de la culture et tamponne les cellules dans la culture pour résister aux changements de pH.Habituellement, ce tampon est obtenu en contenant des tampons organiques (par exemple, HEPES) ou à base de CO2-bicarbonate.Étant donné que le pH du milieu dépend de l'équilibre délicat du dioxyde de carbone dissous (CO2) et du bicarbonate (HCO3-), les modifications du CO2 atmosphérique modifieront le pH du milieu.Par conséquent, lors de l'utilisation d'un milieu tamponné avec un tampon à base de CO2-bicarbonate, il est nécessaire d'utiliser du CO2 exogène, en particulier lors de la culture de cellules dans des boîtes de culture ouvertes ou de la culture de lignées cellulaires transformées à des concentrations élevées.Bien que la plupart des chercheurs utilisent généralement 5 à 7 % de CO2 dans l'air, la plupart des expériences de culture cellulaire utilisent généralement 4 à 10 % de CO2.Cependant, chaque milieu a une tension de CO2 et une concentration de bicarbonate recommandées pour atteindre le pH et la pression osmotique corrects ;Pour plus d'informations, reportez-vous aux instructions du fabricant du support.
2.3 Cultiver des plastiques
Les plastiques de culture cellulaire sont disponibles dans une variété de formes, de tailles et de surfaces pour convenir à diverses applications de culture cellulaire.Utilisez le guide de surface en plastique de culture cellulaire et le guide de récipient de culture cellulaire ci-dessous pour vous aider à choisir le bon plastique pour votre application de culture cellulaire.
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2.4 Température
La température optimale pour la culture cellulaire dépend dans une large mesure de la température corporelle de l'hôte à partir duquel les cellules sont isolées, et dans une moindre mesure des changements anatomiques de température (par exemple, la température de la peau peut être inférieure à celle du muscle squelettique ).Pour la culture cellulaire, la surchauffe est un problème plus grave que la surchauffe.Par conséquent, la température dans l'incubateur est généralement réglée légèrement en dessous de la température optimale.
2.4.1 Température optimale pour différentes lignées cellulaires
La plupart des lignées cellulaires humaines et de mammifères sont conservées entre 36°C et 37°C pour une croissance optimale.
Les cellules d'insectes sont cultivées à 27°C pour une croissance optimale ;ils poussent plus lentement à des températures plus basses et entre 27°C et 30°C.Au-dessus de 30°C, la vitalité des cellules d'insectes diminue, même si elle revient à 27°C, les cellules ne se rétablissent pas.
Les lignées cellulaires aviaires ont besoin de 38,5°C pour atteindre une croissance maximale.Bien que ces cellules puissent être conservées à 37°C, elles se développeront plus lentement.
Les lignées cellulaires dérivées d'animaux à sang froid (comme les amphibiens, les poissons d'eau froide) peuvent tolérer une large plage de température de 15°C à 26°C.
Heure de publication : 01-février-2023