Milieux de culture cellulaire Gibco™ BenchStable™ : Réduire les besoins de stockage au froid des laboratoires pour passer à l'écologie

Les progrès de la science et de la technologie sont essentiels à l'évolution continue de la société, notamment en ce qui concerne les percées médicales, environnementales et industrielles. Toutefois, la recherche et le développement scientifiques ont également entraîné une augmentation de la pollution et du réchauffement climatique. Selon les scientifiques de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), l'année 2023 devrait figurer parmi les dix années les plus chaudes jamais enregistrées, avec des températures élevées et d'autres changements climatiques négatifs probablement dus aux émissions de dioxyde de carbone et d'autres gaz à effet de serre.1,2 L'entreposage frigorifique est un contributeur substantiel connu aux émissions de gaz à effet de serre, avec environ 25 % de la consommation d'énergie des laboratoires provenant de l'entreposage frigorifique.3

En réponse à ce problème, et conformément à leur engagement à rendre le monde plus sain, plus propre et plus sûr, la percée Gibco™ BenchStable™ Media de Thermo Fisher Scientific permet aux laboratoires de culture cellulaire de stocker les milieux à température ambiante, en réduisant leur empreinte de stockage à froid et en diminuant les impacts négatifs sur l'environnement. Sur la base de calculs utilisant la consommation d'énergie des réfrigérateurs haute performance Thermo Scientific™ TSX Series, le remplacement global des milieux conventionnels par les milieux BenchStable™ pourrait entraîner une réduction des émissions de gaz à effet de serre équivalente au retrait de plus de 5 000 véhicules de tourisme de la route chaque année.

Les milieux BenchStable™ de Gibco sont disponibles dans les formulations les plus couramment utilisées (DMEM, DMEM/F-12, RPMI 1640 et MEM) et il a été prouvé qu'ils soutiennent les performances de la culture cellulaire à des niveaux équivalents à ceux des milieux de culture cellulaire standard. Les milieux BenchStable™ peuvent être conservés à température ambiante avant l'ajout de FBS jusqu'à un an à compter de la date de fabrication. Cette durée de conservation correspond à celle des milieux de base standard sous stockage au froid, les niveaux de vitamines et d'acides aminés nécessaires étant maintenus au fil du temps dans les milieux BenchStable™ (Figure 1).

En outre, les bouteilles de BenchStable™ Media sont fournies dans une boîte en carton recyclable bloquant la lumière afin de protéger les milieux des effets néfastes de l'exposition à la lumière. Comparé aux contributions des installations d'entreposage frigorifique sur les émissions de gaz à effet de serre, cet emballage supplémentaire a des impacts environnementaux minimes.

Media components remain consistent in BenchStable Media
Figure 1. Les composants des milieux restent constants dans les milieux BenchStable™. Les milieux BenchStable™ RPMI (à gauche) et BenchStable™ DMEM/F-12 (à droite) ont été maintenus à température ambiante (20° à 25°C) pendant 13 mois. Des échantillons prélevés à 1, 2, 3, 5, 7, 9 et 13 mois ont été évalués pour les concentrations en vitamines et en acides aminés par HPLC et comparés aux concentrations dans des milieux appariés par lots et conservés entre 2° et 8°C.

Croissance et maintien fonctionnel comparables

L'effet à long terme des milieux BenchStable™ sur la croissance cellulaire a été évalué en comparant la morphologie et les taux de croissance de cellules cultivées dans un milieu BenchStable™ supplémenté en FBS à 10 % à des cellules cultivées dans un milieu traditionnel. Aucune différence significative de performance ou de morphologie de ces cellules n'a été observée.

Les résultats ont montré que les temps de doublement pour quatre types de cellules (HeLa adhérente, HEK293 adhérente, SH-SY5Y adhérente et cellules Jurkat en suspension) étaient équivalents dans le milieu BenchStable™ et les types de milieux traditionnels (Figure 2). Les cellules SH-SY5Y, HEK293 et HeLa cultivées dans les BenchStable™ Media ne se distinguaient pas visuellement de celles cultivées dans les milieux standards. Des fonctions biologiques complexes ont également été préservées dans les cellules cultivées dans BenchStable™ Media, notamment le maintien des profils d'expression génique attendus et des mitochondries saines (Figure 3).

BenchStable™ Media support equivalent growth rates in long-term cultures
Figure 2. Les milieux BenchStable™ supportent des taux de croissance équivalents dans les cultures à long terme. Les cellules HeLa (MEM ; rose), HEK293 (DMEM ; bleu), Jurkat (RPMI ; vert) et SH-SY5Y (DMEM/F-12 ; jaune) ont été cultivées dans des milieux standard (points fermés) et BenchStable™ (points ouverts) supplémentés avec 10% de FBS pendant 15 passages. Les comptages cellulaires à chaque passage ont été utilisés pour calculer les temps de doublement de la population.
Les cellules cultivées dans BenchStable™ Media maintiennent des mitochondries saines
Figure 3. Les cellules cultivées dans des milieux BenchStable™ conservent des mitochondries saines. Les cellules HeLa cultivées dans du DMEM (à gauche) et du DMEM BenchStable™ (à droite) pendant huit passages ont été colorées à l'aide d'ester méthylique de tétraméthylrhodamine (TMRM) et d'une solution de Hoechst 33342. Le TMRM s'accumule dans les mitochondries actives, conduisant à un signal lumineux dans les cellules saines.

Performances équivalentes des essais en aval

Les milieux BenchStable™ se sont également révélés capables de soutenir les performances cellulaires dans les expériences et les essais en aval, notamment les expériences de transfection et de différenciation. Les cellules HeLa cultivées dans des MEM BenchStable™ ont présenté des efficacités de transfection équivalentes à celles des cellules cultivées dans des MEM standard (Figure 4).

Efficacité de transfection équivalente dans les cultures BenchStable™ Media
Figure 4. Efficacité de transfection équivalente dans les cultures BenchStable™ Media. Les cellules HeLa cultivées dans MEM et BenchStable™ MEM pendant plus de cinq passages ont été transfectées avec de l'ADN plasmidique contenant de la GFP via la Lipofectamine 3000. L'efficacité de la transfection a été mesurée dans les cellules récoltées 24 heures après la transfection par analyse en cytométrie de flux, en utilisant des cellules non transfectées comme contrôle négatif.

Les cellules de neuroblastomeSH-SY5Y cultivées dans du DMEM/F-12 standard et BenchStable™ ont été évaluées pour leur potentiel de différenciation. Les données de microscopie à fluorescence ont indiqué que les cellules cultivées dans les deux types de milieux présentaient de bonnes capacités de différenciation, confirmant que les BenchStable™ Media sont compatibles avec des essais en aval complexes et prolongés (Figure 5).

Différenciation effective dans les cellules SH-SY5Y cultivées dans les BenchStable™ Media
Figure 5. Différenciation efficace dans les cellules SH-SY5Y cultivées dans BenchStable™ Media. Les cellules de neuroblastome SH-SY5Y cultivées dans DMEM/F-12 (panneaux de gauche) et BenchStable™ DMEM/F-12 (panneaux de droite) ont été traitées avec 10 µM d'acide rétinoïque et ont été autorisées à se différencier pendant cinq jours. Les cellules ont été colorées avec la phalloïdine Alexa Fluor 488 (vert) et la solution Hoechst 33342 (bleu) pour permettre la visualisation des processus étendus et ramifiés ressemblant à des neurones (panneaux supérieurs). Les phénotypes de neurones cholinergiques (panneaux du bas) ont été mis en évidence par la coloration de cultures parallèles pour la tubuline (rouge) et la choline acétyl transférase (vert).

Une solution de culture cellulaire respectueuse de l'environnement

En permettant le stockage à température ambiante avant la supplémentation en FBS et avec des performances équivalentes à celles des milieux de culture cellulaire standard, les milieux Gibco™ BenchStable™ représentent une option plus écologique pour les laboratoires de culture cellulaire.

Les milieux Gibco™ BenchStable™ représentent une option plus écologique pour les laboratoires de culture cellulaire.

 

Références

1 Assessing the Global Climate in January 2023. www.ncei.noaa.gov/news/global-climate-202301

2 Annual 2019 Global Climate Report. National Centers for Environmental Information (National Oceanic and Atmospheric Administration). www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global/201913. Accessed: June 8, 2020.

3 Paradise A. Market Assessment of Energy Efficiency Opportunities in Laboratories. Center for Energy Efficient Laboratories. ET Project Number: ET14PGE7591, ET15SCE1070, ET14SDG1111. Issued March 12, 2015. www.etcc-ca.com/sites/default/files/reports/ceel_market_assessment_et14pge7591.pdf. Accessed June 8, 2020.

Milieux de culture cellulaire Gibco™ BenchStable™

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