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Croissance et entretien cellulaires

Cellules en prolifération dans l'œil d'un embryon de poulet au stade E4, mises en évidence par coloration au BrdU

La culture cellulaire est une technique fondamentale utilisée dans la recherche en sciences de la vie pour mettre au point des modèles biologiques pertinents ou pour produire des protéines recombinantes, des particules virales ou des thérapies biologiques. La culture et l'entretien des cellules en culture, telles que les bactéries, les levures et les cellules mammifères, s'effectuent dans une enceinte de sécurité biologique (souvent appelée « hotte de culture cellulaire ou tissulaire ») en utilisant des techniques de stérilité appropriées afin d'éviter toute contamination microbienne et chimique.

Types de culture cellulaire

Deux des principales approches de la culture de cellules mammifères sont la culture primaire et la culture continue. Les cultures primaires proviennent directement de tissus humains ou animaux et ont une durée de vie en culture limitée par la sénescence cellulaire. Les cultures continues sont considérées comme « immortelles » en culture, car elles proviennent souvent de tissus cancéreux de patients. Des lignées cellulaires peuvent également être créées par immortalisation des cellules et peuvent être multipliées en série ou repiquées pendant de nombreux cycles de division cellulaire, voire indéfiniment.

Catégories à la une

Une série de cinq flacons de laboratoire contenant un liquide rouge, disposés en ligne, avec à leur droite un éprouvette graduée partiellement remplie du même liquide rouge, le tout sur fond blanc.

Supports et tampons classiques

Faites votre choix parmi une gamme de formulations optimisées de milieux de culture cellulaire, notamment le DMEM, le RPMI-1640 et des options sans sérum, adaptées à divers besoins cellulaires.

Produits de la boutique

Une scène de laboratoire où un chercheur, portant des gants en latex violets par mesure de sécurité, tient un insert de culture cellulaire Millicell<sup>®</sup> rempli d’un milieu rose. Cet insert est placé au-dessus d’une plaque multipuits, dont les différents puits contiennent également ce même milieu rose. L’image met l’accent sur l’insert de culture cellulaire et la plaque multipuits, soulignant leur importance dans les applications de culture cellulaire. L’arrière-plan présente une surface en acier inoxydable, caractéristique des environnements de laboratoire, facilitant le nettoyage et la stérilisation.

Inserts et plaques de culture cellulaire Millicell^®

Optimisez vos cultures cellulaires grâce aux inserts, plaques, lames à chambre et flacons Millicell®. Obtenez une croissance biologiquement pertinente : optez pour des inserts suspendus ou posés.

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L'image représente un laboratoire où une main gantée choisit l'un des nombreux tubes à essai posés sur un support. Chaque tube contient des tiges de plantes vertes immergées dans un liquide transparent, ce qui laisse supposer qu'il s'agit d'une étude ou d'une expérience botanique.

Suppléments et réactifs pour la culture cellulaire

Découvrez notre gamme de compléments de haute qualité pour la culture cellulaire, notamment des sérums, des facteurs de croissance, des cytokines, des hormones et des réactifs de congélation.

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Déroulement des opérations de culture cellulaire dans la hotte de culture tissulaire

FBS - Sérum fœtal bovin et sérum fœtal de veau

Riche en facteurs de croissance, le sérum fœtal bovin (FBS) ou le sérum fœtal de veau (FCS) constitue un complément idéal pour la culture de cellules mammifères.

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Entretien et multiplication des cellules en culture

Les cellules peuvent être cultivées en suspension ou sous forme de monocouche 2D adhérant à la fiole de culture tissulaire ou à la plaque multipuits. La méthode de culture est déterminée par le tissu d’origine des cellules ; les cellules issues du sang se développent généralement en suspension, tandis que celles issues de tissus solides se développent généralement en monocouches.

Les modèles de culture cellulaire en 3D (organoïdes et sphéroïdes) sont généralement considérés comme reproduisant plus fidèlement l’environnement in vivo des cellules que celles cultivées sur des surfaces en 2D. Les sphéroïdes sont souvent formés à partir de lignées cellulaires cancéreuses ou de biopsies tumorales (xénogreffes dérivées de patients, ou PDX) sous forme d’agrégats cellulaires en suspension libre dans des plaques à adhérence ultra-faible, tandis que les organoïdes sont généralement dérivés de cellules souches tissulaires intégrées puis différenciées au sein d’une matrice d’hydrogel de la MEC.

Phases de croissance cellulaire

Il est essentiel de garantir une croissance cellulaire adéquate pour obtenir des données précises issues d’études de culture cellulaire. Le comptage des cellules peut être effectué à l’aide d’un hémocytomètre ou d’un compteur cellulaire automatisé, ce dernier offrant des résultats plus précis.

La croissance cellulaire en culture se déroule généralement en quatre phases :

Phase de latence – Les cellules s'adaptent aux conditions de culture et ne se divisent pas.
Phase de croissance logarithmique – Les cellules se divisent activement ; c’est donc le meilleur moment pour évaluer la croissance de la population ou collecter des données. La fin de la phase logarithmique est le moment idéal pour effectuer un repiquage (sous-culture) des cellules.
Phase de plateau (stationnaire) – La croissance ralentit à mesure que les cellules approchent d’une confluence de 100 % ; les cellules sont alors les plus sensibles au stress ou aux lésions, car les déchets cellulaires s’accumulent et les ressources s’épuisent.
Phase de déclin – La population de cellules vivantes diminue à mesure que la mort cellulaire prend le dessus.

Milieux de culture cellulaire, suppléments et réactifs

Les cellules en culture ont besoin d’un apport en nutriments pour se développer. Les milieux de culture de cellules mammifères doivent maintenir un pH physiologique, tout en fournissant un apport équilibré en sels, glucides, acides aminés, vitamines, acides gras et lipides, protéines et peptides, oligo-éléments et facteurs de croissance. Le sérum fœtal bovin (FBS) est le supplément de croissance le plus largement utilisé pour la culture de cellules mammifères, car il contient bon nombre de ces nutriments cellulaires essentiels et il a été démontré qu’il favorisait la croissance des cellules et des tissus en culture. Pour les applications nécessitant des milieux définis ou une teneur réduite en composants d’origine animale, les formulations de milieux « xéno-free » offrent des compositions sans origine animale dont la composition est connue.

Comme les milieux et les suppléments fournissent souvent des nutriments abondants favorisant la croissance de microbes opportunistes, une culture cellulaire réussie nécessite une technique aseptique et une observation régulière afin de garantir l’absence de contaminants susceptibles de provoquer la mort cellulaire ou de fausser la croissance in vivo. Pour les contaminants microbiens courants qui ne peuvent être observés au microscope, un dépistage de routine à l’aide de réactifs de détection des mycoplasmes protège les cultures et les environnements de propagation tissulaire.

Les cultures de levures, telles que S. cerevisiae et P. pastoris (Pichia), sont couramment utilisées en recherche pour l’expression de protéines recombinantes et les études sur la fonction des gènes. Les nutriments essentiels généralement inclus dans la formulation d’un milieu de culture de levure sont la peptone, l’extrait de levure et le dextrose ou le glucose.

Conseils et astuces pour le repiquage cellulaire

Le repiquage des cellules est une étape fondamentale de la culture cellulaire en général, qui permet de préserver la santé des cellules et d'assurer une croissance optimale. Ce tutoriel explique le processus de repiquage des cellules, notamment l'importance de la confluence et de la densité cellulaire. Le protocole de repiquage comprend des étapes telles que la surveillance et le comptage des cellules, la trypsinisation ou la dissociation des cellules, ainsi que le repiquage des cellules dans de nouveaux récipients de culture.

Milieux de culture cellulaire et matériel de culture

Les cellules en culture sont cultivées et manipulées à l’aide de matériel en plastique stérile à usage unique, notamment des flacons de culture tissulaire et des plaques multipuits, des pipettes sérologiques, des filtres stériles à placer sur le goulot des flacons et des filtres stériles pour seringues. Les flacons et plaques de culture tissulaire en plastique sont généralement traités afin d’offrir une surface hydrophile facilitant l’adhérence des cellules adhérentes. En alternative aux surfaces 2D, les plaques à membrane microporeuse offrent un environnement de croissance plus physiologique pour les analyses cellulaires complexes, telles que la migration cellulaire, la communication intercellulaire et la polarisation cellulaire.

Les cellules en culture doivent être maintenues à une température et dans un environnement gazeux qui reproduisent les paramètres de l’organisme dont elles sont issues. Les récipients de culture contenant les cellules et les milieux sont généralement placés dans des incubateurs permettant un contrôle précis de la température et des mélanges gazeux. Cependant, les systèmes d’incubation de paillasse à petite échelle, qui utilisent la microfluidique et facilitent l’imagerie des cellules en culture continue, peuvent offrir les environnements les plus authentiques pour des modèles in vitro prédictifs.

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