Effet de la variation de température sur la culture cellulaire
La température est un paramètre important en culture cellulaire car elle affecte la reproductibilité des résultats. Les variations de température supérieures ou inférieures à 37 °C ont un effet très significatif sur la cinétique de croissance cellulaire des cellules de mammifères, similaire à celle des cellules bactériennes. Des modifications de l'expression génétique, de la structure cellulaire, de la progression du cycle cellulaire et de la stabilité de l'ARNm peuvent être détectées dans les cellules de mammifères après une heure à 32 °C. Outre leur impact direct sur la croissance cellulaire, les variations de température affectent également le pH du milieu, car la solubilité du CO2 modifie le pH (le pH augmente à basse température). Les cellules de mammifères cultivées peuvent tolérer d'importantes baisses de température. Elles peuvent être conservées à 4 °C pendant plusieurs jours et peuvent supporter une congélation jusqu'à -196 °C (dans des conditions appropriées). Cependant, elles ne peuvent pas supporter des températures supérieures d'environ 2 °C à la normale pendant plus de quelques heures et meurent rapidement à 40 °C et plus. Pour garantir une reproductibilité maximale des résultats, même si les cellules survivent, il faut veiller à maintenir la température aussi constante que possible pendant l'incubation et la manipulation des cellules à l'extérieur de l'incubateur.
Raisons des variations de température à l'intérieur de l'incubateur
Vous aurez remarqué qu'à l'ouverture de la porte de l'incubateur, la température chute rapidement jusqu'à la valeur de consigne de 37 °C. En général, la température revient à la normale quelques minutes après la fermeture de la porte. En effet, les cultures statiques ont besoin de temps pour revenir à la température de consigne dans l'incubateur. Plusieurs facteurs peuvent influencer le temps nécessaire à une culture cellulaire pour retrouver sa température après un traitement hors de l'incubateur.Ces facteurs comprennent :
- ▶la durée pendant laquelle les cellules sont restées hors de l'incubateur
- ▶le type de flacon dans lequel les cellules sont cultivées (la géométrie affecte le transfert de chaleur)
- ▶Nombre de conteneurs dans l'incubateur.
- ▶Le contact direct des flacons avec la clayette en acier affecte l'échange thermique et la vitesse d'atteinte de la température optimale, il est donc préférable d'éviter les piles de flacons et de placer chaque récipient
- ▶directement sur l'étagère de l'incubateur.
La température initiale de tous les nouveaux contenants et milieux utilisés affectera également le temps nécessaire aux cellules pour atteindre leur état optimal ; plus leur température est basse, plus cela prend du temps.
Si tous ces facteurs évoluent au fil du temps, ils augmenteront également la variabilité entre les expériences. Il est nécessaire de minimiser ces fluctuations de température, même s'il n'est pas toujours possible de tout contrôler (surtout si plusieurs personnes utilisent le même incubateur).
Comment minimiser les variations de température et réduire le temps de récupération de la température
En préchauffant le milieu
Certains chercheurs ont l'habitude de préchauffer des flacons entiers de milieu de culture dans un bain-marie à 37 °C afin de les amener à cette température avant utilisation. Il est également possible de préchauffer le milieu dans un incubateur réservé à cet effet et non à la culture cellulaire, où le milieu peut atteindre une température optimale sans perturber les cultures cellulaires dans un autre incubateur. Cependant, à notre connaissance, cette solution est généralement hors de portée.
À l'intérieur de l'incubateur
Ouvrez la porte de l'incubateur le moins possible et refermez-la le plus rapidement possible. Évitez les zones froides, qui créent des différences de température dans l'incubateur. Laissez de l'espace entre les flacons pour permettre à l'air de circuler. Les étagères de l'incubateur peuvent être perforées. Cela permet une meilleure répartition de la chaleur grâce au passage de l'air par les trous. Cependant, la présence de trous peut entraîner des différences de croissance cellulaire, car il existe une différence de température entre la zone perforée et la zone méta. Pour ces raisons, si vos expériences nécessitent une croissance très uniforme de la culture cellulaire, vous pouvez placer les flacons de culture sur des supports métalliques à surfaces de contact plus petites, ce qui n'est généralement pas nécessaire en culture cellulaire courante.
Minimiser le temps de traitement des cellules
Pour minimiser le temps passé dans le processus de traitement cellulaire, vous devez
- ▶Organisez tout le matériel et les outils nécessaires avant de commencer à travailler.
- ▶Travaillez rapidement et en douceur, en révisant les méthodes expérimentales à l’avance afin que vos opérations deviennent répétitives et automatisées.
- ▶Minimiser le contact des liquides avec l’air ambiant.
- ▶Maintenez une température constante dans le laboratoire de culture cellulaire où vous travaillez.
Date de publication : 18 août 2023