À mesure que la connaissance du tissu cartilagineux articulaire s’approfondit, de plus en plus de chercheurs s’intéressent à sa culture et à son étude in vitro. En tant que dispositif simulant l’environnement des articulations humaines, le bioréacteur de cartilage articulaire devient progressivement un outil important pour la recherche sur le cartilage.
Bioréacteur de cartilage articulaireest un dispositif destiné à cultiver et à maintenir des chondrocytes articulaires humains, et peut servir à étudier la biologie du cartilage et à explorer des traitements. Il se compose généralement de plusieurs niveaux de composants, notamment une chambre de culture cellulaire, un système de circulation des fluides, un capteur de pression et un régulateur de température. Son principe fondamental consiste à cultiver le tissu cartilagineux articulaire sur une matrice artificielle perméable, poreuse et élastique, puis à favoriser sa croissance et son développement par la simulation de sollicitations physiologiques telles que le mouvement articulaire, la pression et le cisaillement du fluide. Ses principaux composants comprennent une chambre de culture, une matrice artificielle, un capteur de pression, une pompe à fluide et un système de commande.
1. Préparation :
① Nettoyage : s’assurer que l’équipement est propre avant utilisation. Nettoyer tous les composants, notamment les boîtes de culture, les supports et les couvercles d’étanchéité, avec un produit de nettoyage et un désinfectant stériles, puis les rincer soigneusement.
② Travail aseptique : maintenir un environnement aseptique. Travailler dans une enceinte stérile et porter des gants stériles, un masque et une tenue de laboratoire stérile.
2. Culture cellulaire :
① Choix des cellules : choisir un type de cellules approprié pour la culture. Les choix courants comprennent les chondrocytes, les cellules souches et d’autres cellules liées aux tissus articulaires.
② Milieu de culture cellulaire : préparer un milieu formulé selon le type de cellules et les exigences de l’expérience. S’assurer qu’il contient les nutriments et facteurs de croissance nécessaires.
③ Ensemencement des cellules : ensemencer les cellules dans la boîte de culture. Déterminer la densité cellulaire et la méthode d’ensemencement selon les exigences expérimentales.
3. Configuration du bioréacteur pour cartilage articulaire :
① Installation du support : installer le support dans la boîte de culture et s’assurer qu’il est en contact étroit avec le fond.
② Fermeture de la boîte de culture : placer le couvercle d’étanchéité sur la boîte et s’assurer qu’il est en contact étroit avec son bord. Confirmer que le couvercle assure une étanchéité appropriée aux gaz et aux liquides.
③ Ajout de liquide : ajouter à la boîte de culture une quantité appropriée de milieu selon les exigences de l’expérience, de manière à recouvrir les cellules.
4. Contrôle des paramètres environnementaux :
① Température : placer le bioréacteur pour cartilage articulaire dans une enceinte thermostatée ou un incubateur. Régler une température appropriée selon le type de cellules et les exigences expérimentales.
② Concentration de CO2 : certains types de cellules peuvent exiger une concentration contrôlée de CO2. Utiliser un dispositif de régulation du CO2 afin de maintenir une concentration stable dans l’environnement de culture.
③ Humidité : maintenir une humidité appropriée afin d’éviter l’évaporation du milieu et la déshydratation des cellules. Utiliser un dispositif adapté de régulation de l’humidité ou un bac à eau.
5. Culture et observation :
① Durée de culture : déterminer une durée appropriée en fonction de l’objectif de l’expérience et du type de cellules. Observer et consigner régulièrement la croissance et les changements morphologiques des cellules.
② Remplacement du milieu : remplacer périodiquement le milieu selon les besoins afin de maintenir un environnement propice à la croissance cellulaire.
③ Traitement des cellules : selon les exigences expérimentales, traiter les cellules en ajoutant des médicaments ou des facteurs de croissance ou en leur appliquant une stimulation.
6. Analyse des résultats :
① Collecte des cellules : après la culture, recueillir les cellules selon les besoins pour les analyses ultérieures, telles que la numération cellulaire, l’analyse de l’expression génique ou la détection de protéines.
② Analyse histologique : si nécessaire, fixer et couper les cellules, puis les colorer et les examiner au microscope.