Solutions de microscopie pour la culture cellulaire

Les études de culture cellulaire sont importantes dans de nombreux domaines de recherche, allant de la biologie cellulaire, la pharmacie ou la biotechnologie, à la thérapie cellulaire et la médecine régénérative. La culture cellulaire, également appelée culture de tissus, concerne la croissance de cellules dans des milieux de culture en dehors de l'organisme, dans un environnement artificiel (in vitro). Elle comprend la culture de cellules adhérentes, de cellules en suspension, de cellules primaires, de cellules souches, de bactéries, de champignons ou de cellules végétales. Celles-ci sont respectivement parfois appelées plus précisément culture microbienne, culture fongique ou culture de tissus végétaux.

Les organismes modèles et les lignées cellulaires immortalisées sont fréquemment utilisés pour étudier la biologie des cellules ou des tissus. Ces lignées cellulaires sont cultivées dans des récipients spéciaux tels que des boîtes de Petri, des flacons ou des plaques multi-puits. Les milieux de culture contenant des nutriments et des suppléments optionnels fournissent les conditions nécessaires à une croissance cellulaire optimisée. Selon le type de cellule, une certaine température, une certaine humidité et un certain niveau de CO₂ et d'O₂ doivent être utilisés pour reproduire au mieux les conditions in vivo. La plupart des lignées cellulaires de mammifères sont cultivées dans un incubateur à 37 °C et dans une atmosphère à 5 % de CO₂.

Les laboratoires de culture cellulaire utilisent quotidiennement des microscopes pour examiner la croissance ou la prolifération des cellules ainsi que leur vitalité. Il s'agit notamment de vérifier le niveau de confluence des cellules, si la morphologie cellulaire semble normale, si une contamination est présente et si le milieu de culture doit être remplacé. Ces tâches nécessitent le plus souvent une microscopie à contraste de phase à un grossissement de 50x à 200x. Vous devrez faire preuve de rapidité pour réduire au minimum le temps passé en dehors de l'incubateur. Par conséquent, votre microscope de culture cellulaire doit être compact pour pouvoir être placé dans une armoire à flux laminaire ou sur une table de laboratoire à proximité de l'incubateur. Un microscope simple et convivial permet de réduire les délais d'exécution et de minimiser la pression exercée sur les cellules. Une fois que les cellules atteignent un certain niveau de confluence, elles doivent être éliminées. Avant de les transférer dans un nouveau récipient de culture, il faut utiliser un compteur de cellules ou une chambre de comptage telle qu'une chambre Makler pour définir le nombre de cellules, puis calculer un facteur de dilution approprié. Une bonne pratique de la culture cellulaire est essentielle car elle constitue la base de résultats significatifs et reproductibles dans votre recherche.

De nombreuses autres procédures de microscopie sont effectuées dans les laboratoires de culture cellulaire. Les essais typiques comprennent l'essai de cicatrisation, l'essai des cellules vivantes/mortes et l'essai Transwell ou de translocation. Outre l'observation en contraste de phase et en champ clair, la fluorescence est souvent utilisée et devient une norme. Les protéines présentes dans les cellules ou les tissus peuvent être marquées avec des marqueurs d'immunofluorescence. Différents fluorophores – parmi lesquels DAPI, Hoechst, GFP, Alexa 488, RFP, Texas Red et Cy3 – vous permettent de différencier et de localiser les signaux à l'aide de la microscopie en fluorescence à canaux multiples.

D'autre part, les cellules vivantes peuvent être transfectées (par transfection virale ou non virale) avec de l'ADN ou de l'ARN étranger pour exprimer, par exemple, des protéines fluorescentes. Ce processus peut être assez fastidieux si vous souhaitez obtenir une transfection stable. La microscopie en fluorescence est donc très utile dans ce cas. Le niveau d'expression et l'efficacité de la transfection sont des indicateurs clés au cours de cette procédure. Les diodes électroluminescentes (LED) permettent d'obtenir une visualisation et une imagerie de la fluorescence en douceur. Les effets phototoxiques dus à la lumière ultraviolette (UV) indésirable sont réduits par rapport à d'autres sources d'éclairage par fluorescence telles que les lampes à arc au mercure. En outre, les LED offrent une durée de vie nettement plus longue et sont sans entretien.