Solutions de microscopie pour la culture cellulaire
Applications de microscopie pour votre laboratoire

Solutions de microscopie pour la culture cellulaire

La croissance des cellules dans des milieux de culture extérieurs à l'organisme dans un environnement artificiel

La recherche biomédicale sur les cellules vivantes a connu un véritable bouleversement en 1934 lorsque le physicien néerlandais Frits Zernike a décrit le concept de contraste de phase. Deux ans ont suffit à ZEISS pour appliquer la conception originale de Zernike dans les premiers prototypes de microscopes à contraste de phase. Cette technique de contraste, qui vaudra à Zernike le prix Nobel de physique en 1953, est encore aujourd'hui la méthode de choix pour de nombreux biologistes cellulaires, car elle est idéale pour les spécimens minces non colorés tels que les cellules de culture sur verre ou sur plastique.

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

Les organismes modèles et les lignées cellulaires immortalisées sont souvent utilisés pour étudier la biologie des cellules ou des tissus. Ces lignées cellulaires sont cultivées dans des récipients spéciaux tels que des boîtes de Pétri, des flacons ou des plaques multipuits. 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, humidité et un niveau de CO2 et de O2 précis doivent être utilisés pour imiter au mieux les conditions in vivo. La plupart des lignées cellulaires de mammifères sont cultivées dans un incubateur à 37° C et une atmosphère à 5 % de CO2.

Solutions de microscopie pour la culture cellulaire

Exigences relatives aux microscopes

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 leur morphologie semble normale, si une contamination est présente et quand le milieu de culture doit être changé. Ces tâches nécessitent le plus souvent une microscopie à contraste de phase à un grossissement de 50x - 200x. Vous devrez faire preuve de rapidité pour minimiser le temps passé à l'extérieur de l'incubateur. Par conséquent, votre microscope de culture cellulaire doit être compact pour tenir à l'intérieur d'une armoire à flux laminaire ou sur une table de laboratoire à courte distance de l'incubateur. Un microscope simple et convivial permet d'accélérer les délais d'exécution et de minimiser les contraintes sur les cellules. Une fois que les cellules atteignent un certain niveau de confluence, elles doivent être passées. Avant de les transférer dans un nouveau récipient de culture, utilisez un compteur de cellules ou une chambre de comptage telle qu'une chambre Makler pour définir le nombre de cellules, puis calculez 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 vos recherches.

De nombreuses autres procédures de microscopie sont effectuées dans les laboratoires de culture cellulaire. Les tests typiques comprennent le test de grattage ou de cicatrisation, le test sur cellules mortes et vivantes et l'essai de migration transwell ou de translocation. Outre l'observation en contraste de phase et en fond clair, la fluorescence est souvent utilisée et est en phase de devenir un critère standard. Les protéines des cellules ou des 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 à fluorescence multicanaux.

D'autre part, les cellules vivantes peuvent être transfectées (par transfection virale ou non virale) avec un ADN ou un ARN étranger pour exprimer, par exemple, des protéines fluorescentes. Ce processus peut être assez fastidieux si vous avez besoin d'une transfection stable. La microscopie à fluorescence est donc très utile ici. Le niveau d'expression et l'efficacité de la transfection sont des indicateurs clés au cours de cette procédure. La visualisation et l'imagerie par fluorescence douce peuvent être réalisées au mieux en utilisant des diodes électroluminescentes (LED). Les effets phototoxiques provenant de 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 supérieure et ne nécessitent aucun entretien.

Exemples d'application

Après une courte période d'incubation, acquises avec Axio Observer.
Cellules MDCK (chien) après une courte période d'incubation, acquises avec Axio Observer
Image à fond clair acquise avec Axiovert
Protoplastes de tabac, image à fond clair acquise avec Axiovert
Imagées dans une culture cellulaire vivante, GFP colorée à l'actine.
Cellules U2OS imagées en culture cellulaire vivante, GFP colorée à l'actine.
Contraste de phase, acquis avec Primovert.
Cellules HeLa en contraste de phase, acquises avec Primovert

Partager cet article

Téléchargements

    • A Quick Guide to Cytological Staining

      Pages: 6
      Taille du fichier: 1 MB
    • The Daily Cell Culture

      A how-to based on experience

      Pages: 7
      Taille du fichier: 3 MB
    • Common forms of cell culture contamination and how to avoid them

      Pages: 7
      Taille du fichier: 2 MB
    • The Most Commonly Used Immortal Cell Lines

      An Introduction

      Pages: 7
      Taille du fichier: 4 MB
    • ZEISS Celldiscoverer 7

      Analysis of three-dimensional cell culture using fast and sensitive widefield microscopy

      Pages: 6
      Taille du fichier: 1 MB
    • ZEISS Lightsheet Z.1

      Imaging Biological Samples – a Reference List

      Pages: 6
      Taille du fichier: 665 KB
    • ZEN Guided Acquisitionfor Life Sciences Applications

      Guided Acquisition:Automate your microscopy - Detect rare events with ease

      Pages: 4
      Taille du fichier: 4 MB