Chémostat

vignette|Un chémostat classique avec son affluent ("feed") et son effluent. vignette| Récipient chémostatique fermé avec flux de milieu de culture entrant continu et régulable, ainsi que flux sortant, utilisé pour une culture contrôlée de micro-organismes. Le système maintient un volume et un niveau d'aération constants. Le taux de croissance du micro-organisme est contrôlé par la modification de l'afflux de milieu frais, tandis que la densité de population est régulée en modifiant la concentration en nutriment limitant. Ce système ouvert permet aux chercheurs de maintenir les cellules en phase de croissance exponentielle pour une application dans des expériences s'intéressant à l'état physiologique des cellules. Un chémostat (contraction de "environnement chimique qui reste statique") est un bioréacteur dans lequel du milieu frais est ajouté en continu, tandis que le liquide de culture contenant les nutriments restants, les produits finaux métaboliques et les micro-organismes est éliminé en continu à la même vitesse pour maintenir le volume de culture constant. En modifiant la vitesse à laquelle le milieu est ajouté au bioréacteur, la vitesse de croissance spécifique du micro-organisme peut être facilement contrôlée dans certaines limites. L'une des caractéristiques les plus importantes des chémostats est que les micro-organismes peuvent y être cultivés dans un état physiologique stable en conditions environnementales constantes. Dans cet état d'équilibre, la croissance se produit à un taux de croissance spécifique constant et tous les paramètres de culture restent constants (volume de culture, concentration en oxygène dissous, concentrations en nutriments et en produits, pH, densité cellulaire, etc). De plus, les conditions environnementales peuvent être contrôlées par l'expérimentateur. Les micro-organismes qui se développent dans les chémostats atteignent généralement un état d'équilibre en raison d'une rétroaction négative entre le taux de croissance et la consommation de nutriments : si un faible nombre de cellules sont présentes dans le bioréacteur, les cellules peuvent croître à des taux de croissance supérieurs au taux de dilution car elles consomment peu de nutriments.