Effet des variations de température sur la culture cellulaire dans un incubateur à CO2
La température est un paramètre important en culture cellulaire car elle influence la reproductibilité des résultats. Les variations de température, au-dessus ou en dessous de 37 °C, ont un impact significatif sur la cinétique de croissance des cellules de mammifères, similaire à celle des cellules bactériennes. Des modifications de l'expression génique et de la structure cellulaire, de la progression du cycle cellulaire et de la stabilité de l'ARNm sont détectables dans les cellules de mammifères après une heure à 32 °C. Outre son effet direct sur la croissance cellulaire, la température influe également sur le pH du milieu, la solubilité du CO₂ modifiant le pH (qui augmente à basse température). Les cellules de mammifères en culture tolèrent des baisses de température importantes. Elles peuvent être conservées à 4 °C pendant plusieurs jours et supporter une congélation jusqu'à -196 °C (dans des conditions appropriées). Cependant, elles ne peuvent tolérer des températures supérieures à environ 2 °C au-dessus de la température ambiante 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 convient de veiller à maintenir la température aussi constante que possible pendant l'incubation et la manipulation des cellules en dehors de l'incubateur.
Causes des variations de température à l'intérieur de l'incubateur
Vous aurez remarqué que lorsque la porte de l'incubateur est ouverte, la température chute rapidement jusqu'à la valeur de consigne de 37 °C. En général, la température se rétablit en quelques minutes après la fermeture de la porte. En effet, les cultures statiques ont besoin de temps pour atteindre la température de consigne dans l'incubateur. Plusieurs facteurs peuvent influencer le temps nécessaire à une culture cellulaire pour retrouver sa température initiale après un traitement hors de l'incubateur. Ces facteurs incluent :
- ▶la durée pendant laquelle les cellules sont restées hors de l'incubateur
- ▶le type de flacon dans lequel les cellules sont cultivées (la géométrie influe sur le transfert de chaleur)
- ▶Nombre de conteneurs dans l'incubateur.
- ▶Le contact direct des flacons avec l'étagère en acier affecte l'échange thermique et la vitesse à laquelle la température optimale est atteinte ; il est donc préférable d'éviter d'empiler les flacons et de placer chaque récipient individuellement.
- ▶directement sur l'étagère de l'incubateur.
La température initiale des nouveaux récipients et milieux de culture utilisés influencera également le temps nécessaire aux cellules pour atteindre leur état optimal ; plus leur température est basse, plus ce temps sera long.
Si tous ces facteurs évoluent avec le 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 matériel).incubateur à CO2).
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 dédié exclusivement à cette fin, et non à la culture cellulaire. Dans ce cas, le milieu peut atteindre une température optimale sans perturber les cultures cellulaires en cours dans un autre incubateur. Cependant, cette méthode représente généralement un coût important.
À l'intérieur de l'incubateur
Ouvrez la porte de l'incubateur le moins possible et refermez-la rapidement. Évitez les zones froides, sources de variations de température. Laissez un espace entre les flacons pour permettre la circulation de l'air. Les étagères de l'incubateur peuvent être perforées. Cela favorise une meilleure répartition de la chaleur grâce au passage de l'air. Cependant, la présence de perforations peut entraîner des différences de croissance cellulaire, du fait d'une différence de température entre la zone perforée et la zone non perforée. C'est pourquoi, si vos expériences exigent une croissance cellulaire très homogène, vous pouvez placer les flacons de culture sur des supports métalliques à surface de contact réduite, généralement inutiles en culture cellulaire classique.
Minimiser le temps de traitement cellulaire
Pour minimiser la durée du traitement cellulaire, vous devez
- ▶Organisez tout le matériel et les outils nécessaires avant de commencer à travailler.
- ▶Travaillez rapidement et efficacement, en passant en revue 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 : 3 janvier 2024