Utiliser correctement l’hypoxie pour la croissance de cultures cellulaires

Contrôle de l’O2 en étuve à CO2

Afin de simuler des conditions physiologiques réelles dans une étuve à CO2 lors de la culture in vitro de cellules animales délicates, la technologie utilisée doit répondre à des attentes élevées. Cela s’applique d’autant plus pour la recherche sur des cultures cellulaires humaines ou de mammifères. Cet article vous montre pourquoi la concentration en oxygène joue en particulier un rôle décisif pour la croissance cellulaire.

L’hypoxie comme accélérateur de croissance

La culture in vitro de cultures cellulaires délicates de mammifères dans une étuve à CO2 pose de grandes exigences en matière de technique de laboratoire utilisée. L’objectif fixé est souvent de simuler des conditions physiologiques réelles. Ces conditions sont atteintes avant tout par le milieu nutritif et le récipient, mais l’étuve bactériologique contrôle également quatre facteurs importants : la température, la concentration en CO2, l’osmolarité et enfin la pression partielle d’oxygène.

La normoxie comme référence pour une croissance cellulaire idéale

Si l’organisme humain doit être simulé comme « environnement de travail », une alimentation correcte en oxygène joue également un rôle crucial pour le comportement de la cellule, souvent reconnaissable à une prolifération cellulaire plus rapide. L’état normal de l’alimentation en oxygène chez une personne saine s’appelle la normoxie. Cela correspond à la pression partielle en O2 physiologique dans le tissu cellulaire. Les résultats de recherche des années passées montrent que la concentration en oxygène des différents types de cellules du corps humain varie fortement et se situe souvent sous les 21 % habituels en laboratoire (normoxie).

Réglage précis de la concentration en oxygène

Les tissus adipeux, par exemple, présentent une concentration en oxygène d’environ 10 à 15 %, pour la moelle osseuse, celle-ci se situe à environ 6 à 7 %.
De nombreux types de cellules se développent donc le mieux avec un taux d’oxygène réduit. La concentration en oxygène réduite simule mieux les vraies conditions physiologiques. En cas de concentration d’oxygène inférieure à la valeur normale (normoxie), on parle d’hypoxie.

Applications des étuves à CO2 pour la culture cellulaire

Dans les cas de culture cellulaire in vitro dans une étuve à CO2, le terme hypoxie n’est pas, ou seulement dans des cas rares, utilisé pour la recherche du syndrome « hypoxie », mais pour la culture cellulaire dans des conditions d’oxygénation réduite.

Le champ d’application est bien plus large, et la recherche sur les cellules souches constitue un parfait exemple. Les conditions hypoxiques sont également adaptées à la recherche sur les cellules primaires et les cultures embryonnaires.

Les étuves à CO2 utilisées à de telles fins doivent obligatoirement disposer d’une alimentation en oxygène réglable. Outre le domaine d’application de l’hypoxie, cela permet également d’obtenir des conditions hyperoxiques (21-90 %), qui sont adaptées à la recherche sur les tissus sensibles tels que le poumon ou la rétine.
Les conditions hypoxiques sont entre autres définies dans les « Bonnes Pratiques de Laboratoire » (BPL). Dans notre check-list, vous découvrirez ce à quoi vous devez faire attention pour une recherche conforme aux BPL. Téléchargez-la ici gratuitement !

La baisse contrôlée de la teneur en oxygène à un niveau constant défini est un processus contraignant, qui doit de plus être répété après chaque ouverture de la chambre. Les étuves à CO2 qui peuvent remplir cette tâche sont rares. Chaque ouverture de la chambre d’essais représente en outre un risque d’augmentation du pH du milieu et ainsi une alcalose des cultures cellulaires, à cause d’une chute rapide de la teneur en CO2. Les bonnes étuves bactériologiques garantissent donc des temps de recouvrement de CO2 rapides.

Étuves à CO2 BINDER de la série CB pour la culture sous conditions hypoxiques

Les étuves à CO2 BINDER de la série CB offrent des conditions de croissance optimales pour les cultures de tissus et de cellules, un contrôle précis des concentrations en oxygène via une élimination jusqu’à 0,2 % du volume ainsi qu’une stérilisation par air chaud commandée par programme à 180 °C. La série CB de BINDER est le haut de gamme pour toutes les tâches d’incubation sensibles. Grâce à de nombreuses variantes et une large gamme d’options et d’accessoires, elle se prête également parfaitement à des procédés de culture complexes ou des milieux de croissance spécifiques comme par exemple sous conditions hypoxiques. Vous trouverez davantage de données et d’informations sur la série CB ici.

Pour la recherche fondamentale dans le domaine de la détection, de la signalisation et de l’adaptation de l’hypoxie, les concentrations en O2 doivent être impérativement stables et reproductibles, les temps de recouvrement rapides et la consommation de gaz économique. Dans notre guide de l’acheteur sur l’étuve à CO2, découvrez les facteurs à prendre en compte lors de l’acquisition d’une étuve à CO2.

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