Chambre climatique microbiologique

Qu'est-ce que la microbiologie ?

La microbiologie est la branche de la biologie qui traite de l' étude scientifique des micro-organismes , c'est - à-dire de toutes les bactéries, les champignons et même les virus qui ne sont pas visibles à l'œil nu .

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Le domaine de la microbiologie est infini et en constante évolution. À ce jour, la recherche scientifique n'a examiné que 1 % de tous les micro-organismes présents dans la nature.

Microbiologie : Principales applications

La microbiologie trouve des applications dans l'industrie, les universités et les instituts de recherche, principalement dans les domaines suivants:

• Industrie pharmaceutique et biotechnologie

La microbiologie utilise ce qu'on appelle la culture biologique: il s'agit de la multiplication de micro-organismes de manière programmée, contrôlée et sélective, et donc dans des conditions créées précisément pour leur reproduction.

La procédure est régie par la norme ISO 11133.

Les résultats de ces tests sont essentiels pour l'industrie pharmaceutique, pour identifier les bactéries et les virus responsables des maladies et des infections et pour la recherche ultérieure de médicaments capables de les combattre.

• Analyse chimique microbienne environnementale

Comme l'analyse générale de tous les types d'eau, potable et non potable.

• Alimentation et cosmétiques

Ces industries sont également confrontées à des bactéries spécifiques susceptibles d'affecter les propriétés de leurs produits semi-finis et finis respectifs.

Dans l'industrie alimentaire, on parle principalement d'aliments frais (pâtes, produits laitiers) et de poisson cru, mais aussi de la détermination de la durée de conservation d'un produit en général.

Pour l'industrie cosmétique, cependant, les bactéries ne doivent pas altérer les caractéristiques du produit, car celui-ci doit entrer en contact avec la peau humaine délicate.

Chambre de croissance

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Caractéristiques d'une chambre climatique microbiologique

Généralement, lorsqu'on parle d'une chambre climatique microbiologique, on utilise le terme « incubateur microbiologique ». 

Nous vous avons déjà expliqué la différence entre un incubateur et une chambre climatique. 

Dans ce cas, cependant, on peut dire que le parallélisme est souvent légitime, car l'instrument destiné aux applications microbiologiques présente des caractéristiques plus simples que les chambres climatiques pour les tests cycliques, tant en termes de plage de température que de complexité du test à effectuer. 

Examinons les principales caractéristiques d'une chambre climatique microbiologique :

• Thermostat et programmateur équipés :

Les exigences de température d'une chambre d'analyse microbiologique nécessitent un contrôle extrêmement précis et homogène de ce paramètre.

L’homogénéité empêche l’échantillon de se déshydrater ou de se dessécher, l’absence totale d’altération sert à créer et à maintenir un habitat idéal pour la propagation du micro-organisme.

Cette exigence a pour conséquence le contrôleur dont sont équipées ces chambres, qui ne permet pas la programmation de cycles de température automatiques.

La température doit être maintenue stable dans une plage qui va généralement de 30° à 50°, mais qui dépasse rarement les extrêmes de -10/70°.

Si un gaz est nécessaire, comme le CO2, la pression du gaz doit également être uniforme dans tout le volume de l'instrument et pendant toute la durée du test.

• Humidité et éclairage

Le contrôle de l'humidité est une exigence très courante dans les incubateurs destinés aux analyses microbiologiques. En son absence, on parle d'une enceinte thermostatique.

L'éclairage doit également répondre à l'exigence d'homogénéité. Le choix de la position des lampes— horizontale ou verticale, sur des étagères ou des murs — est crucial pour la réussite d'une étude scientifique sur les bactéries.

• Sécurité

Puisqu'elle traite des bactéries et des virus, la chambre de culture doit garantir une sécurité absolue à l'intérieur, afin de créer un environnement favorable à la propagation des micro-organismes et de faciliter le nettoyage après le test, et à l'extérieur, afin d'éviter les dangers potentiels pour l'opérateur.

Pour en savoir plus : découvrez notre chambre climatique pour les tests de CO2 en environnement microbiologique, conçue et produite par FDM Environment Makers.

Chambre climatique FDM pour l'analyse microbiologique

Les chambres de culture équipées d'un éclairage FDMrépondent à toutes les exigences énumérées ci-dessus.

Différents types d'éclairage offrent des solutions pour les tests microbiologiques, la croissance des insectes ou des plantes.

Toutes nos chambres garantissent un contrôle de l'humidité.

Le contrôleur stillFACE permet de maintenir une température stable et uniforme tout au long du test, et l'extérieur en acier inoxydable garantit la robustesse de l'appareil ainsi que la sécurité et la facilité de nettoyage pour l'opérateur.

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Normes de référence

• ISO 11133 — Microbiologie des aliments, des aliments pour animaux et de l'eau — Préparation, production, stockage et essais de performance des milieux de culture. Exigences thermiques pour l'incubation des cultures.
• ISO 17025 — Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d’essais, applicables aux laboratoires de microbiologie.
• ISO 7218 — Microbiologie des denrées alimentaires et des aliments pour animaux — Exigences générales et lignes directrices pour les examens microbiologiques.
• EN 12322 — Dispositifs médicaux de diagnostic in vitro – Milieux de culture pour la microbiologie – Critères de performance.
• USP — Meilleures pratiques de laboratoire microbiologiques, comprend les exigences relatives aux chambres d'incubation.
• USP — Examen microbiologique des produits non stériles pour des tests quantitatifs et qualitatifs.
• Annexe 1 des BPF de l'UE (rév. 2022) — Fabrication de médicaments stériles, exigences relatives à la surveillance environnementale des incubateurs de salles blanches.

Sources faisant autorité

• L’ISO (Organisation internationale de normalisation) publie les normes ISO 11133, ISO 17025 et ISO 7218 pour les laboratoires de microbiologie.
• USP – Pharmacopée des États-Unis. Chapitres
• EMA – Agence européenne des médicaments. Annexe 1 des BPF de l’UE mise à jour en 2022 sur la fabrication stérile.
• ACCREDIA. Organisme d'accréditation italien pour les laboratoires de microbiologie selon la norme ISO/IEC 17025.

Questions fréquentes concernant la chambre microbiologique

Quelles sont les températures d'incubation requises en microbiologie ?

Les incubations standard selon l'ISO 11133 comprennent : 30 °C ± 1 °C pour le dénombrement total des mésophiles (DTM) dans les aliments ; 37 °C ± 1 °C pour les entérobactéries, les coliformes, E. coli, les agents pathogènes humains ; 22 °C ± 2 °C pour les moisissures et les levures (USP 44-45 °C ± 0,5 °C pour les coliformes thermotolérants ; 55-57 °C pour les bactéries sporulantes thermophiles (Geobacillus stearothermophilus). Applications spécifiques : 60-65 °C pour les fermentations thermophiles ; 4 °C ± 2 °C pour la conservation des inoculums et des souches. La plage de température requise est généralement de 4 à 70 °C, avec une stabilité ≤ 0,5 °C et une uniformité ≤ 1 °C sur l’ensemble des étagères. Les chambres d’incubation conformes à la Pharmacopée européenne nécessitent une cartographie en 9 à 15 points à l’aide de sondes PT100 de classe A étalonnées selon la norme ACCREDIA.

Qu’est-ce qui distingue une chambre à CO₂ d’un incubateur standard ?

Les incubateurs à CO₂ sont conçus pour la culture cellulaire in vitro avec un contrôle simultané de la température (37 °C ± 0,1 °C) , de la concentration de CO₂ (5 % ± 0,1 % – maintien du pH entre 7,2 et 7,4 pour les milieux bicarbonate) et de l'humidité relative (> 95 % RH afin de prévenir l'évaporation des flacons/boîtes de Petri. Ils sont équipés de capteurs infrarouges à double faisceau (NDIR) pour le CO₂ et de capteurs électrochimiques ou optiques pour l'O₂ en conditions d'hypoxie (1 à 20 %). Les systèmes avancés intègrent une décontamination automatique à haute température (90 à 180 °C pendant 2 à 12 heures) ou un système de recirculation d'air avec filtres VHP/O₃ et HEPA H14. Les enceintes microbiologiques standard, quant à elles, assurent uniquement la thermorégulation sans contrôle du CO₂ niRH et sont destinées à l'incubation de plaques/tubes. Les chambres trigas contrôlent également le N₂ pour les applications anaérobies (0-21% O₂), avec une sonde galvanique et un générateur N₂/CO₂ équilibré.

Quelles sont les exigences de biosécurité pour les laboratoires BSL-2 et BSL-3 ?

Les laboratoires de microbiologie sont classés en quatre niveaux de biosécurité (BSL-1 à BSL-4) selon le Manuel de biosécurité des laboratoires de l'OMS. BSL-2 (par exemple, Staphylococcus aureus, Salmonella) : enceinte de sécurité biologique de classe II A2 (filtres HEPA à l'arrivée et à la reprise d'air), autoclave accessible, EPI standard, accès contrôlé. BSL-3 (Mycobacterium tuberculosis, Bacillus anthracis) : surpression négative de -20 à -50 Pa, taux de renouvellement d'air de 6 à 12 fois par heure, filtration HEPA de l'air extrait, porte à double verrouillage, autoclave étanche à passage direct, douche de sécurité. Les chambres d'incubation en BSL-3 doivent être équipées d'un confinement secondaire (double paroi, filtres HEPA intégrés sur l'air recirculé), d'une décontamination automatique par VHP entre les lots et d'une traçabilité complète des paramètres avec un système d'audit. L'accès nécessite une formation en biosécurité et la pressurisation doit être vérifiée avant chaque entrée.

Comment une chambre microbiologique est-elle classée selon l'annexe 1 des BPF ?

La qualification suit un protocole IQ/OQ/PQ documenté. IQ : vérification de l’installation, certificats des matériaux (AISI 316L, Ra < 0,4 μm pour les surfaces de contact), filtres HEPA H14 (efficacité de 99,995 % sur le test DOP à 0,3 μm selon la norme EN 1822), traçabilité du logiciel. OQ : cartographie thermique en 9 à 15 points avec des sondes PT100 étalonnées ACCREDIA, critères de gradient ≤ 1 °C et de fluctuation ≤ 0,5 °C à 37 °C ; vérification du temps de récupération après ouverture (< 15 min) ; test d’intégrité du filtre HEPA ; comptage des particules (ISO 14644-1, classe 7 ou 8). PQ: 3 cycles avec charge réelle, test de défi microbiologique avec indicateurs biologiques BCYE + Legionella ou ATCC 29213. Exigence de l'annexe 1 des BPF de l'UE (2022) : surveillance continue des particules ≥ 0,5 μm et ≥ 5 μm, alarme en cas d'écart, surveillance environnementale hebdomadaire avec plaque de sédimentation et plaque de contact.