Qu’est-ce que le matériel de culture ?
Le matériel de culture est utilisé pour cultiver des cellules d’animaux et d’insectes, des E. coli et d’autres bactéries et des plantes.
Il permet de contrôler et de maintenir un environnement constant (température, humidité, etc.) dans lequel ces organismes et cellules peuvent se développer facilement. Les systèmes de culture par agitation pour les bactéries et autres organismes sont appelés “bioshakers”.
Ceux qui peuvent introduire du dioxyde de carbone pour tamponner le pH du milieu dans la culture de cellules de mammifères sont appelés incubateurs à CO2.
Utilisations du matériel de culture
Les incubateurs servent principalement à contrôler la température et l’humidité pour cultiver des cellules animales et des micro-organismes. Le matériel de culture est également fréquemment utilisé dans de nombreux domaines, notamment les sciences de la vie et la biologie. Lorsque des E. coli sont cultivés, les protéines sont souvent cultivées pour être exprimées dans les E. coli.
La température de fonctionnement est généralement de 37 °C, ce qui correspond à l’état physiologique, mais elle peut être utilisée à des températures basses ou élevées (+4 °C à +70 °C), en fonction de l’utilisation prévue.
Principe de l’incubateur
Le contrôle fonctionnel de l’incubateur dépend de l’expérience, mais le réglage de l’incubateur aux conditions de température appropriées est d’une importance commune pour toutes les expériences. Le contrôle de la température peut s’effectuer soit en phase gazeuse avec les gaz, soit en phase liquide avec les liquides. Les deux peuvent être chauffés et refroidis par les parois.
En utilisant la phase gazeuse, le contrôle de la température est plus facile et plus flexible, mais la température peut facilement changer sous l’influence de la température ambiante. En revanche, s’il est difficile de contrôler la température en phase liquide, celle-ci possède d’excellentes propriétés de rétention de la chaleur et du froid.
Dans le domaine des sciences biologiques, les solutions utilisées dans les équipements sont souvent incubées en phase vapeur en raison du risque de contamination de l’échantillon incubé.
Types de matériel de culture
1. Le bioshaker
Un bioshaker est un appareil de culture qui peut être “secoué”, ce qui est nécessaire pour mélanger le milieu liquide avec l’air. Il existe deux types d’agitation : l’agitation gauche-droite et l’agitation rotative, la culture en tube à essai et en flacon à fond rond utilisant l’agitation gauche-droite et la culture en flacon triangulaire à chicane utilisant l’agitation rotative.
Dans les laboratoires de biologie, les flacons triangulaires sont souvent utilisés pour l’incubation des cultures. Les flacons triangulaires à chicanes permettent d’améliorer le temps de croissance car le milieu et l’air se mélangent bien.
2. Incubateurs à CO2
Un incubateur à CO2 est un appareil de culture qui peut contrôler l’apport de CO2 et l’humidité. La culture est réalisée dans du CO2 à environ 5 % pour maintenir le pH du milieu constant. Un tampon de pH tel que le bicarbonate de sodium est généralement utilisé pour éviter les changements rapides de pH.
L’humidité est contrôlée en plaçant des plateaux remplis d’eau stérile à l’intérieur de l’équipement et en maintenant une humidité de 90-95% par évaporation naturelle. Lors de la culture de cellules de mammifères, la méthode de culture diffère selon que les cellules sont adhérentes ou flottantes. Pour les cellules adhérentes, il suffit de placer une plaque contenant les cellules dans l’incubateur pour augmenter le nombre de cellules, alors que pour les cellules flottantes, un agitateur doit être installé dans l’appareil et les cellules doivent être cultivées en remuant constamment le milieu sur l’agitateur.
Autres informations sur le matériel de culture
1. Matériel de culture bactérienne
Les appareils de culture bactérienne sont équipés d’un thermostat bimétallique qui permet de maintenir une température de 38°C à l’intérieur de l’appareil de culture. Ces appareils sont principalement utilisés par les transformateurs de denrées alimentaires pour cultiver des micro-organismes (par exemple E. coli et Salmonella) en vue d’effectuer des tests de croissance. Il se caractérise par sa capacité à utiliser des lampes fluorescentes pour identifier la couleur des micro-organismes modifiée par les réactifs.
Dans la recherche biologique et les tests médicaux, les appareils de culture appelés appareils de culture microbiologique sont utilisés pour cultiver les bactéries et les champignons (par exemple, les moisissures, les levures).
2. Matériel de culture cellulaire
Le matériel de culture cellulaire est généralement utilisé pour cultiver des cellules de mammifères d’origine humaine. Les principaux objectifs expérimentaux sont l’observation des cellules et l’utilisation des protéines exprimées dans les cellules.
Tous les deux ou trois jours, les tâches suivantes sont nécessaires : l’échange de milieu, qui consiste à aspirer le vieux milieu et à en ajouter un nouveau pour éviter le détachement des cellules pendant les expériences ; et la culture de passage, qui consiste à ensemencer uniformément des cellules proliférées dans plusieurs récipients de culture à une taille et à une densité prédéterminées.
Pour les chercheurs et les techniciens, ces tâches prennent beaucoup de temps à apprendre et à maîtriser, et les changements périodiques de milieu constituent une lourde charge. Ces dernières années, plusieurs fabricants ont mis au point un “équipement de culture cellulaire automatique” capable de contrôler automatiquement les passages et les changements de milieu. Cet équipement garantit un approvisionnement stable et constant en cellules de haute qualité.
3. Notation en anglais de l’équipement de culture
Les équipements de culture sont souvent appelés incubateurs par les fabricants et les laboratoires japonais. Cependant, à l’origine, le terme “incubateur” désignait une couveuse pour les œufs d’oiseaux ou de reptiles. Dérivé d’un appareil qui maintient une température constante, incubator en est venu à signifier couveuse. Il est incorrect d’utiliser le terme incubateur pour couveuse dans les articles. La terminologie anglaise pour chaque type d’appareil est la suivante.
- Appareil de culture : culture apparatus
- Appareil de culture microbienne : appareil de culture bactérienne
- Appareil de culture anaérobie : appareil de culture anaérobie