自動細胞計數儀不僅適用于哺乳動物細胞與原代細胞,也適用于酵母、藻類和原生動物等尺寸較小的細胞。與手動計數相比,自動細胞計數儀的優勢包括:
- 使細胞計數標準化,提高計數結果的準確性和一致性
- 提升計數速度,從而提高統計精度與通量。例如,屢獲殊榮的EVE™ Plus細胞計數儀能夠在1秒內得到明場下的細胞計數結果。
自動細胞計數儀還有許多其他優點,如易于操作的界面:可以評估細胞形狀與測量細胞大小,來確認細胞類型特征。
2. 自動細胞計數方法
在本章節將會講述自動細胞計數的三種方法以及各自的優缺點。
(1)電阻抗計數法
電阻抗是利用庫爾特原理對細胞進行計數。首先需要將細胞懸浮在弱電解質溶液中,然后將該溶液通過直徑精確的小孔,通過施加小電壓,從而形成一個“感應區”,當每個細胞通過孔道時,都會置換出與自身體積相等的電解質溶液,這種置換將產生電壓脈沖,該電壓脈沖代表細胞數量,可對其進行監測;較大的細胞會產生更大振幅的脈沖,因此脈沖高度與細胞大小成正比。所以樣品中細胞濃度是通過精確控制和測量通過孔的液體體積來確定的。
與光學計數相比,庫爾特計數法不受細胞顏色或折射率的影響,能夠計數樣品中存在的所有顆粒。如Beckman Coulter的Multisizer 4e細胞計數儀,能精確計數細胞的數量以及大小。電阻抗計數法的優勢在于,與手工計數相比,該方法提升了計數的精確度與速度,但它不能進行活細胞/死細胞的分析,無法得出細胞存活率,且不能精確計數成團的細胞。
(2)基于圖像的細胞計數
細胞成像技術的進步使得基于圖像的細胞計數儀迅速發展。這些系統使用與手動計數相同的原理,但通常操作更為簡便,并可以提供細胞形狀和大小的信息。操作流程是將樣本加入一次性計數板的腔室,調整預設的參數并進行計數。
細胞計數是通過無標記分析、細胞染色或熒光測量實現的,光學模式有明場、單色熒光或雙色熒光。這些自動細胞計數儀可以測量各種細胞類型和細胞密度,并且通常具有一系列附加功能,包括參數設置、細胞閥門大小、自動聚焦以及數據存儲和記錄。他們主要是對單視野進行拍照計數,但近期研發的自動細胞計數儀可以拍攝多張視野圖像進行計數,以提高細胞計數的精度。
基于圖像的細胞計數有眾多優勢:
- 通量優勢
- 易于操作的界面
- 運營成本低
- 大大減少計數錯誤
- 降低用戶之間的差異性
但基于圖像的細胞計數卻難以計數低濃度的細胞。
(3)流式細胞術
雖然流式細胞術提供了對細胞特性的快速定量,但在細胞計數時需要先確定細胞濃度,或者使用額外的計數標準。因此,復雜性和高成本可能會對小型實驗室造成障礙。
然而,該技術可以在異質混合細胞群中有效地分選細胞,所以可以用于計數原代細胞。使用特定體積的已知濃度的熒光微珠,將其添加到一個特定的樣品體積來創建一個已知的比例,然后通過測量被記錄的熒光微珠的數量來換算樣品的體積,從而得到細胞的絕對數量。
基于圖像的流式細胞術,可以在一個系統中定義多個參數,是一種非常強大的細胞表征和分析工具,但同時也代表著昂貴的費用以及繁瑣且專業的操作,現今的實驗室很少單純地將流式細胞術用于細胞計數,往往會用流式去做定性或定量分析細胞功能與分選細胞。
三、計數儀評價標準
市面上的細胞計數儀多種多樣,大家對各品牌的計數儀也褒貶不一,那么我們該如何客觀地評價一款細胞計數儀呢?這就需要參考細胞計數儀的計數標準。
儀器行業的發展推動了各種細胞計數儀的發展,并廣泛地應用于總細胞計數和分類細胞計數。在缺乏參考資料的情況下,測量方法的準確性很難確定。同時生物制劑的復雜性(如細胞類型、來源、制備等)也使這一問題更加突出。因此在沒有參照材料或參照方法的情況下,需要制定措施來保證細胞計數測量過程中的質量。
本文提供了一種通過稀釋系列實驗設計和統計分析得出的一組質量指標來評估細胞計數的方法。該方法適用于總細胞計數、細胞分類計數、直接細胞計數和間接細胞計數,前提是測量過程符合實驗設計的標準(例如,將細胞應為懸浮狀態),且該方法主要適用于真核細胞。
在細胞計數中獲得高置信度意味著測量既準確又精確。具體來說,通過實驗設計和統計分析,可以評估描述偏離比例和變異系數(CV)的質量指標,以評估細胞計數測量過程的質量。質量指標評估細胞計數測量過程的整體質量,其中測量過程包括樣品制備和處理、數據采集以及數據處理/校正。
1. 樣品制備
- 測試材料應為懸浮細胞,且細胞應為單細胞、細胞聚集體或細胞團聚體。
- 用于為細胞計數測量過程生成代表性測試樣本的制備和處理程序應進行優化,以保持測試樣本的特性。
- 樣品制備程序應避免對細胞造成損傷,防止改變其計數能力,并避免引入/減少可干擾或人為改善細胞計數測量過程的碎片。
2. 稀釋分數實驗設計
使用一個細胞懸液作為母液,在預期濃度范圍內稀釋為不同濃度的可重復代表性測試樣本,如果濃度和組成完全相同,則可以使用額外的細胞原液。
注:該圖描述了從單一細胞懸液開始的實驗設計,其中通過獨立稀釋得到一組包含3個重復代表性樣本(n=3)的稀釋分數,對每個代表性樣本進行三次重復計數。
i表示細胞原液不同稀釋分數的數量(i=1,.....,i);dfi表示不同的稀釋分數,值在0至1之間;ni表示為目標稀釋分數的具有代表性的重復測試樣本數;kij表示第i個稀釋分數的第j樣本的重復測量次數;Yijk表示來自細胞原液的第i個目標稀釋分數的第j個重復代表性樣本的第k個重復計數樣本的值。
統計方法:
在該細胞計數標準中,統計學分析過程如下圖:
由該圖可得需計算四項指標:
①細胞計數平均值(Ydfi)
細胞計數平均值(Ydfi)表示目標稀釋分數df的一組測試樣本的細胞計數平均值。
其中Yij表示df的第j個代表性測試樣本的k個重復計數值的平均值,由以下公式得出:
②變異系數(CV)
變異系數(CV)是衡量各觀測值變異程度的統計量。樣本測量精度應使用重復性測量值的變異系數(CV)進行評估,用百分比(%CV)表示。CV值越小,表示數據越穩定,變異程度越小,反之則表示數據不穩定,變異程度較大。CVij表示具有目標稀釋分數df的代表性測試樣品j的重復性觀測數值的變異系數。
%CVdfi表示具有目標稀釋分數df的一組n個代表性測試樣品的變異系數平均百分比。
③決定系數(R2)
決定系數R2是在數據分析和實驗設計領域廣泛使用的指標,用于描述模型與一組觀測值的擬合程度。
其中,Y......是一組 n 個具有代表性的獨立測試樣本 j 的 Yij 的平均值;一組目標稀釋分數 (DF) 的重復代表性測試樣本的 Yij 的平均值由公式給出:
④比例指數(PI)
用戶應根據平滑殘差計算比例指數(PI)。
用戶應根據細胞計數測量的預期用途選擇PI的計算方法。
3. 結果報告
細胞計數應以細胞濃度表示,單位為細胞/ml,報告應包含以下質量指標:
四、NanoEnTek細胞計數儀
目前,市面上有各種各樣的細胞計數儀,因為基于圖像的細胞計數原理與手動計數原理相同,所以大部分成像儀均是利用成像對細胞進行計數。目前被廣泛應用的計數儀品牌如下表所示:
NanoEnTek 自動細胞計數儀系列曾在Select Science網站上獲得世界質量認證銀獎,該系列產品收獲了7200 多條評論和 4.8 分的星級評價(滿分5分);并且一次性血細胞計數板系列也獲得了質量認證白金獎章。
蘇州奎克泰生物為韓國NanoEnTek中國區總授權?颂┥飸{借極佳的生命科學設備產品和優質的服務,斬獲“2024年度創新實驗室設備提供商”獎,充分體現了我司的生命科學(細胞)設備類產品質量、技術服務和行業影響力等多方面的實力獲得了肯定。
我司代理的計數儀系列中,EVE™細胞計數儀簡單、快速、準確,能對成團細胞精準計數、計算細胞活率,選擇細胞大小范圍;EVE™ Plus最快1秒出結果;EVE™ HT / HT FL高通量計數儀3min內可一次性計48 個樣本。ADAM™ CellT是一款cGMP生產環境下可用的自動化細胞計數儀及ADAMII™ LS是一款基于熒光強度的桌面圖像型流式細胞分析儀,能夠提供多功能實驗和高準確度結果(與流式細胞儀結果一致),穩定性高。多款設備符合21 CFR Part 11要求,可在cGMP環境下使用,深受客戶贊譽。
并且,我司的計數儀系列在準確度與精確度方面有著良好的優勢,相信會有一款細胞計數儀能滿足您的需求。
1. EVE系列
EVE™自動細胞計數儀
準確性:分別使用EVE與手工計數的方法對同一種細胞進行計數測試,結果證明EVE的計數結果與手工計數結果呈現高度相關性,且測量范圍優于手工計數。
穩定性:分別使用EVE、手工計數板、競品對HepG2、MCF7、F9進行計數,每個樣本重復7次,結果證明EVE自動細胞計數儀與競品相比,與手工計數結果更接近,且有更好的精確性。
EVE™ PLUS 超快速自動細胞計數儀
準確性:分別使用EVE PLUS與手工計數的方法對同一種細胞進行計數測試,結果證明EVE PLUS的計數結果與手工計數結果呈現高度相關性,且測量范圍優于手工計數。