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RANDRIAMPENOTANJONA Fiononana Bienvenu Francisco Biotechnologiste, Agronome et

RANDRIAMPENOTANJONA Fiononana Bienvenu Francisco Biotechnologiste, Agronome et Consultant QHSSE INITIATION AUX TECHNIQUES DE LABORATOIRE 2020 1 Sommaire Introduction ............................................................................................................................................ 2 Chapitre I. MATERIELS DE LABORATOIRE .............................................................................................. 3 I.1. Verreries ........................................................................................................................................ 3 I.2. Petits matériels .............................................................................................................................. 9 I.3. Gros matériels ............................................................................................................................. 12 I.4. Réactifs et produits chimiques .................................................................................................... 15 I.5. Milieux de culture ........................................................................................................................ 16 Chapitre II. NOTIONS D’HYGIENE ET DE SECURITE DE LABORATOIRES .............................................. 17 I.1. Locaux .......................................................................................................................................... 17 I.2. Personnel ..................................................................................................................................... 17 I.3. Matériels...................................................................................................................................... 18 I.4. Autres bonnes pratiques de laboratoires .................................................................................... 18 Chapitre III. INITIATION AUX MANIPULATIONS EN LABORATOIRE .................................................... 19 III.1. Observation microscopique ...................................................................................................... 19 3.1.1. Architecture d’un microscope ............................................................................................. 19 3.1.2. Mode opératoire ................................................................................................................. 20 III.2. Culture microbienne .................................................................................................................. 20 3.2.1. Organisation du poste de travail ......................................................................................... 20 3.2.2. Préparation et conservation des milieux de culture ........................................................... 21 3.2.3. Examen macroscopique des bactéries ................................................................................ 21 3.2.4. Préparation de la suspension mère ..................................................................................... 22 3.2.5. Dilutions en cascades ou dilutions successives ................................................................... 22 3.2.6. Ensemencement et dénombrement ................................................................................... 22 REFERENCES .......................................................................................................................................... 26 2 Introduction En Sciences Agronomiques comme en Biologie, en Médecine ou en Physique-Chimie, les laboratoires sont des impératifs pour réaliser des expériences afin de mieux illustrer et mieux comprendre les cours. Par ailleurs, les techniques de laboratoires sont également celles utilisées dans diverses industries : pharmaceutique, agroalimentaire, biotechnologie, etc. De ce fait, il est donc important que les étudiants dans le Domaine Sciences et Technologies connaissent les abc des manipulations en laboratoires, à commencer par les divers matériels qui constituent les locaux d’analyses. Il existe différents types de laboratoires suivant la raison d’être de la structure : microbiologie, physique-chimie, biologie animale, biologie végétale, hall technologie, sensorielle, lapidairerie, pédologie, etc. Le présent cours donne ainsi un certain aperçu des pratiques en laboratoires afin de prodiguer un bon départ aux étudiants voulant poursuivre leurs études dans cette voie. 3 Chapitre I. MATERIELS DE LABORATOIRE Il existe trois (3) grandes catégories de matériels de laboratoire : les verreries, les petits et les gros matériels, auxquelles s’ajoutent les divers réactifs et produits chimiques ainsi que les milieux de culture. I.1. Verreries Comme leur nom commun indique, une verrerie est tout matériel dont la matière de fabrication est le verre, quel qu’en soit le gabarit. Il existe plusieurs verreries mais les usuelles sont récapitulées dans le tableau 1. Tableau 1. Verreries usuelles Photo et nom Utilisations Remarques Figure 1. Tube à essai - Réactions faisant intervenir de petites quantités de réactifs. - Pré-enrichissements microbiens (première étape de la recherche d’un germe) - Identification microbienne Un tube à essais peu recevoir un bouchon et être chauffé à condition d’être en Pyrex. Figure 2. Bécher - stocker une solution (avant un prélèvement par exemple), - faire quelques réactions chimiques, - faire certains dosages (notamment pH-métriques) Bien que gradué, le bécher ne peut pas servir pour mesurer précisément un volume de liquide (graduations indicatives). Il peut être chauffé à condition d’être en Pyrex. 4 Figure 3. Erlenmeyer - conserver provisoirement des produits chimiques volatils, - réaliser des réactions chimiques avec des composés volatils ou lorsque la réaction peut se révéler fortement exothermique, - faire certains dosages (volumétriques notamment) Bien que gradué, l'erlenmeyer ne peut pas servir pour mesurer précisément un volume de liquide (graduations indicatives). Un erlenmeyer peut recevoir un bouchon et être chauffé à condition d’être en Pyrex. Figure 4. Eprouvette graduée - mesurer le volume d’un liquide avec une précision moyenne (environ 0,5 mL) Il faut choisir une éprouvette dont le volume est le plus proche du volume à mesurer. La lecture d’un volume nécessite des précautions particulières (cf. Figure 4). 5 Figure 5. Burette graduée Pour verser et mesurer des volumes (cumulés) précis de solution. Elle est principalement utilisée dans les dosages volumétriques, pH- métriques et conductimétriques Figure 6. Pipette graduée - mesurer de petits volumes de liquide avec une précision moyenne Utilisée dans la préparation des solutions, avec une propipette (poire aspirante) ou un pipeteur, pour prélever la solution mère, selon un protocole particulier 6 Figure 7. Pipette jaugée - mesurer avec précision de petits volumes de liquides Elle possède 1 trait ou 2 traits de jauge - préparation des solutions, pour prélever la solution mère (avec une propipette ou un pipeteur). Figure 8. Fiole jaugée - mesurer un volume avec une bonne précision - préparation de solutions de concentrations données : - par dissolution, - par dilution 7 Figure 9. Ballon - faire chauffer un milieu réactionnel pendant une certaine durée (le ballon est alors placé dans un chauffe ballon électrique) - un ballon peut être « bicol » ou « tricol » de manière à être inséré dans des montages plus complexes, - on peut faire tenir un ballon à fond rond sur un plan de travail à l’aide d’un support appelé « valet », - certains ballons sont « rodés », c'est-à-dire prévus pour s’emboîter sur une autre pièce de verrerie. Figure 10. Ampoule à décanter - extractions par solvant. Elle permet de séparer deux liquides non miscibles puis de les récupérer Figure 11. Cristallisoir Stocker une importante quantité d'eau. Il sert souvent de cuve à eau pour recueillir des gaz par déplacement ne peut pas être chauffé 8 Figure 12. Fiole à vide - filtration sous vide (associée alors à un entonnoir Büchner) La fiole à vide est un erlenmeyer en verre épais disposant d'une ouverture latérale. Elle est reliée par un tuyau épais à une trompe à eau chargée d'y créer un vide partiel. Figure 13. Propipette ou poire - La propipette s'adapte sur une pipette jaugée ou graduée et sert à y créer une dépression. Cette dépression permet au liquide pipeté de monter dans la pipette. Elle permet ensuite de maintenir le liquide puis de le laisser couler. Figure 14. Pipeteur - Cf. propipette Figure 15. Boite de Pétri - Culture microbienne Lors d’une manipulation, comme une culture microbienne, il faut éviter que la boite de Pétri soit grandement ouverte, puis avant et après ouverture du couvercle, la boite doit être flambée au bec Bunsen 9 I.2. Petits matériels Le tableau 2 donne les petits matériels de laboratoire usuels. Ils ne sont pas en verre et sont facilement déplaçables. Tableau 2. Petits matériels Nom et photos Utilisations Remarques Figure 16. Mortier et pilon broyer des corps solides Figure 17. Creuset ou capsule d’incinération Récipient en matériau réfractaire ou en porcelaine capable de résister à de fortes températures. On peut y réaliser des réactions très exothermiques ou y déposer des métaux en fusion. Généralement utilisé lors du dosage des cendres brutes d’une matière Figure 18. Bec Bunsen - brûleur à gaz utilisé pour chauffer de petites quantités de liquide - flambage (stérilisation) des matériels Figure 19. Pince en bois - manipuler la verrerie chaude. Elles sont donc tout indiquées pour chauffer le contenu d'un tube à essai au bec Bunsen. Figure 20.Chauffe-ballon - chauffer les contenus des ballons Il se présente généralement sous la forme d'un cylindre (ou parfois d'un rectangle) sur la surface duquel on aurait creusé une demi-sphère. Il est utilisé pour les montages, notamment à reflux. 10 Figure 21. Agitateur magnétique Homogénéiser un mélange de façon automatique. Ainsi, il est très utile pour les agitations qui durent longtemps : - préparation d'une solution à partir d'un composé solide qui se dissout difficilement, - dosages conductimétriques ou pH- métriques Le barreau aimanté se met dans le récipient qui contient le mélange à homogénéiser et le récipient se met sur l'agitateur. Une tige dont l'extrémité est aimantée permet de retirer le barreau aimanté du mélange. Figure 22. Potence - Ossature principale d'un montage de chimie. Les différentes pièces de verrerie sont maintenues à l'aide de pinces, elles- mêmes fixées sur une ou plusieurs potences à l'aide de noix de serrage. Figure 23. Spatule - prélever un solide en poudre fine, en copeaux, etc… , de manière à éviter le contact direct entre la peau et le solide Figure 24. Vortex - Homogénéiser le contenu d’un tube à essai 11 Figure 25. Microscope - Observation d’un microorganisme ou d’une cellule L’utilisation d’un microscope suit un protocole particulier (cf. Chapitre III) Figure 26. Balance de précision Peser une quantité de solide ou de liquide avec précision décimale Avant de peser un échantillon, il faut tarer la balance Figure 27. Plaque chauffante Chauffer le contenu d’un récipient dont un ballon à fond plat Cela consiste à mettre le tube sur la plaque et on la démarre. C’est le contenu qui s’agite et non le tube. Une plaque chauffante agitante existe. Figure 28. Anse d’ensemencement Pour ensemencer les souches dans un autre milieu de culture, voire repiquer la souche mère à transférer. 12 I.3. Gros matériels Les gros matériels regroupent les appareils et ustensiles de grandes dimensions, difficiles à déplacer, et sont fabriqués à partir des matériaux autres que le verre. Le tableau 3 en donne les fréquemment utilisés en laboratoires. Tableau 3. Gros matériels Nom et photo Utilisations Remarques Figure 29. Autoclave Stérilisation des matériels, dont les milieux de culture et les diluants Il existe 3 manières de stériliser les matériels : flambage, étuvage et autoclavage uploads/Science et Technologie/ initiation-aux-techniques-de-laboratoire.pdf