细胞计数专题 | 如何进行细胞计数:细胞计数方法概览

细胞计数专题 | 如何进行细胞计数:细胞计数方法概览

许多常见的实验和检测需要研究人员首先准确计算细胞的数量或密度。这些操作包括简单的细胞培养维护(如细胞传代)以及定量实验(如qPCR)。细胞计数可以通过多种方法完成,本文将全面介绍这些方法及其优缺点。

计数板/血细胞计数器

使用血细胞计数器时,首先用70%酒精和镜头纸清洁计数器,然后将盖玻片轻轻放置在计数板上。如果正确放置盖玻片,可以观察到牛顿环现象(同心环状的彩色图案)。用移液器取一小部分细胞悬液,将移液器放在计数板边缘,让悬液通过毛细作用流入计数室。如果需要检测细胞活性,应在加入计数室前将台盼蓝以1:1比例混入细胞悬液中。

血细胞计数器是最早专门用于获取准确细胞计数的方法,计数板上有特殊的网格。通常,大方格为1毫米×1毫米,并被进一步分为0.05毫米×0.05毫米的小格子。计数室的边缘设计为将盖玻片固定在标记网格上方0.1毫米处,从而形成已知体积的区域。

显微镜聚焦到计数室的一个区域后,使用计数仪对细胞进行计数。通常采用1平方毫米(100纳升)的区域,并使用4倍或10倍物镜计数,但具体选择取决于细胞大小和悬液中的密度。此过程通常会在四个不同的1平方毫米区域重复,结果取平均值。如果检测细胞活性,应分别计数活细胞和死细胞,其中由于膜受损,死细胞被台盼蓝染色为蓝色。

血细胞计数板网格的示意图

优缺点

手动计数是最经济的方法,但也是最耗时且繁琐的。由于人为误差,特别是连续进行多次计数时,可靠性较低。此外,频繁计数还可能导致眼部疲劳。

如果实验室只需偶尔计数,并且不需要高精度,那么血细胞计数仪是一个不错的选择。但在需要频繁计数、提高精度或高通量应用时,这种方法显得不足。此外,手动计数难以区分悬液中不同类型的细胞,除非细胞类型在大小或形状上有显著差异。

自动细胞计数仪

自动细胞计数仪是手动计数的快速、简便且自动化的替代方案。它们基于与血细胞计数仪相同的原理,通过在已知区域内多次计数细胞并取平均值来完成操作。这些设备也能通过台盼蓝等染料排除法区分活细胞和死细胞。自动细胞计数仪可以是独立设备,也可以连接到计算机使用。大多数计数仪除了提供细胞计数外,还能统计细胞大小等信息。

荧光细胞计数仪(例如 Luna-FL™ 双荧光细胞计数仪)可区分活细胞和死细胞,并使用常见的染色剂(例如吖啶橙和碘化丙啶)进行细胞计数。这些类型的细胞计数仪在计数可能被非细胞碎片(例如原代细胞)污染的培养物中的细胞方面也表现出色,因为染料可以清楚地区分细胞。

点成Luna-FL™ 双荧光细胞计数仪

优缺点

自动计数仪适合通用的细胞计数和活性检测。它操作简单、成本较低,大大减少了手动计数的劳动量。

自动计数仪精确可靠,但在计数形状不规则、非常小、悬液极为稀薄或包含多种需要区分的细胞时可能存在挑战。对于大多数细胞类型和应用,自动计数仪提供了高效的计数性能。

Coulter计数仪

Coulter计数仪并非光学仪器,而是通过测量微通道的电阻变化来计数细胞。细胞的电阻高于悬液电解质溶液,当细胞通过通道时会短暂增加电阻,这一变化随细胞大小增加而增大。Coulter计数仪的操作类似于自动计数仪,但使用前需先运行空白测试,并在使用后进行设备冲洗。

优缺点

Coulter计数仪速度快,能准确计数不同大小的细胞,因此常用于医院的血细胞计数。

然而,它无法区分活细胞和死细胞,也无法准确计数形成团簇的细胞。此外,其维护要求较高。

流式细胞仪

流式细胞仪通常用于更详细的细胞分析,配备荧光检测技术,可检测标记的细胞内成分。并非所有流式细胞仪都能进行细胞计数,但具备体积测量功能的流式细胞仪可提供高度准确的细胞计数,并可通过荧光标记的抗体区分细胞类型。

优缺点

流式细胞仪功能强大,但价格昂贵,通常在$40,000至$100,000以上,因此很少用于常规细胞计数。

 

其他细胞计数方法

光谱测定偶尔用于估算细胞密度。由于细胞具有浑浊性,随着细胞密度增加,透过比色皿的光线减少。然而,由于光谱仪并未直接计数细胞,仅测量吸光度,并且悬液中其他变量可能影响吸光度,因此这种方法并不可靠。

培养法是另一种计数方法,仅适用于形成菌落的细胞(如细菌)。细胞悬液经过稀释并划线至培养皿后,计数菌落数目以计算原始悬液的细胞密度。但由于需要等待菌落生长,培养法是最慢的方法。

 

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