Raziskovalci se zanašajo na natančno štetje celic, da zagotovijo doslednost poskusov, ponovljivost in nadzor kakovosti, pri čemer metode, kot je štetje celic z digitalno holografsko mikroskopijo, zagotavljajo natančne in zanesljive podatke. Že majhne netočnosti pri štetju celic lahko vplivajo na obnašanje celic, učinkovitost testa in v nadaljnjih aplikacijah povzročijo neželeno variabilnost. Hkrati postaja razumevanje zdravja in viabilnosti celic vse pomembnejše, saj raziskovalci delajo z bolj kompleksnimi modeli in naprednimi aplikacijami, kot so razvoj celične terapije, raziskave biologičnih zdravil in odkrivanje zdravil. Števec celic CytoDirect združuje avtomatizirano štetje celic z napredno morfološko analizo, kar poenostavlja rutinske meritve in omogoča globlji vpogled v kakovost vzorca.
Štetje celic je ena najpogosteje izvajanih nalog v delovnih tokovih celične biologije in se uporablja pri pripravi celic za kulturo, pasažo, transfekcijo, urejanje genov ali razvoj testov. Kljub temu številni laboratoriji še naprej uporabljajo ročno štetje s hemocitometri, tehniko, ki se je v več kot stoletju le malo spremenila. Čeprav je široko uporabljena, je lahko ročno štetje časovno zamudno, delovno intenzivno in dovzetno za razlike med uporabniki, kar pomeni, da so rezultati pogosto odvisni od posamezne presoje, zlasti pri ocenjevanju viabilnosti in morfologije celic.
Alternativne tehnologije ponujajo boljšo natančnost in prepustnost, vendar imajo tudi svoje omejitve. Na primer, sistemi za zaznavanje uporovnega pulza lahko hitro obdelajo velike številke celic, vendar nudijo omejene informacije o zdravju celic in morfologiji. Nasprotno pa pretočna citometrija sicer zagotavlja zelo podrobne podatke, vendar pogosto zahteva specializirano strokovno znanje, znatne kapitalske naložbe in namenski laboratorijski prostor. Zato se številni raziskovalci soočajo s kompromisom med preprostostjo, hitrostjo, natančnostjo in globino informacij, ki so na voljo pri posameznem merjenju.
CytoDirect Cell Counter laboratorijem po vsem svetu pomaga premagovati te izzive s kombinacijo avtomatiziranega štetja celic in napredne morfološke analize v kompaktni in enostavni obliki za uporabo. Tehnologija digitalne holografske mikroskopije deluje tako, da z laserskim in kamerim sistemom posname hologram vzorca. Napredni algoritmi nato rekonstruirajo te informacije in ustvarijo podrobne 3D-slike ter informacije o posameznih celicah in populacijah celic. Za razliko od številnih tradicionalnih metod je digitalna holografska mikroskopija brez barvil in nedestruktivna. Celic ni treba barvati, kar ohranja vzorce za nadaljnje aplikacije, skrajšuje čas priprave in odpravlja stroške reagentov.
Slika 1: CytoDirect Cell Counter je kompaktna, prenosna rešitev za hitro štetje celic in preverjanje viabilnosti, primerna za večino laboratorijev.
Odstranitev teh pripravljalnih korakov omogoča hitrejše delovne tokove in večjo doslednost, kar je ključnega pomena za zasedene laboratorije. Meritve je mogoče opraviti v nekaj sekundah, kar omogoča hitro sprejemanje odločitev brez dolgotrajne priprave ali inkubacije. Avtomatizirana analiza prav tako odpravlja velik del spremenljivosti, povezane z delovno intenzivnim ročnim štetjem, in pomaga izboljšati ponovljivost med uporabniki ter pri različnih poskusih. Vse to je na voljo tudi v kompaktnem sistemu (sl. 1), zaradi česar je tehnologija dostopna v širokem spektru laboratorijskih okolij, od akademskih raziskovalnih ustanov do laboratorijev za razvoj biopharmacevtskih izdelkov.
Metodologija | Natančnost in ponovljivost | Ocenjevanje viabilnosti celic | Vpogledi v morfologijo | Priprava vzorca | Prepustnost | Stroški in zapletenost |
Hemocitometer | Odvisno od uporabnika in nagnjeno k variabilnosti | Mogoče z barvanjem, vendar subjektivno | Omejeno in odvisno od operaterja | Zahteva ročno barvanje in štetje | Nizka | Nizki stroški opreme, veliko ročnega dela |
Senziranje z uporovnim pulzom | Visoka natančnost | Za meritve viabilnosti so potrebni dodatni reagenti | Omejeno | Celice so običajno analizirane v suspenziji | Srednja do visoka | Zmerni stroški instrumenta; omejena analitična globina |
Pretočna citometrija | Zelo visoka natančnost | Odlično, na voljo je več označevalcev viabilnosti | Obsežna večparametrična analiza | Zahteva specializirane reagente in strokovno znanje | Visoka | Visoka kapitalska naložba in stroški vzdrževanja |
Digitalna holografska mikroskopija | Visoka natančnost z avtomatizirano analizo | Ocenjevanje viabilnosti brez označevanja | Avtomatizirana analiza morfologije in zdravja | Minimalna; barvanje ni potrebno | Visoka | Kompaktna, enostavna za uporabo in z manjšo operativno zapletenostjo |
Preglednica 1. Primerjava metod štetja celic
Raziščite napredek pri ocenjevanju viabilnosti celic z METTLER TOLEDO-jevim poučnim belim dokumentom, ki predstavlja podrobno primerjavo treh ključnih pristopov: CytoDirect, pretočne citometrije in barvanja s tripanskim modrilom. Natančna meritev viabilnosti celic je temelj za zagotavljanje zanesljivosti poskusov in biološke relevantnosti na področjih ved o življenju, razvoja farmacevtskih izdelkov in klinične proizvodnje.
Natančno štetje surovih celic je bistvenega pomena, vendar sodobne raziskave vse pogosteje zahtevajo tudi globlji vpogled v zdravje in kakovost celic. Celice je mogoče ročno razvrščati z mikroskopskimi tehnikami, vendar je to vizualno ocenjevanje povezano z inherentno pristranskostjo uporabnika, kar povzroča variabilnost. Ena najpomembnejših prednosti naprave CytoDirect Cell Counter je njena zmožnost objektivnega razvrščanja celic in ocenjevanja viabilnosti, s čimer se zmanjšuje subjektivna pristranskost. Tehnologija analizira subtilne razlike v celični morfologiji in lomnem količniku, ločuje žive in mrtve celice ter iz vzorca izključuje ostanke in kontaminante (Slika 2).
Algoritmi strojnega učenja to zmožnost še izboljšajo; modeli so izurjeni na obsežnih podatkovnih zbirkah digitalne holografske mikroskopije, zato lahko samodejno razvrščajo celice in ustvarjajo sprotne ocene zdravja populacije. To raziskovalcem omogoča, da viabilnost celic vizualizirajo po celotnem vzorcu z »zemljevidom viabilnosti« (Slika 2) ter prepoznajo morebitne težave, še preden nadaljujejo z dragimi nadaljnjimi poskusi. Zmožnost spremljanja morfoloških sprememb je še posebej dragocena pri delu s celičnimi tipi, ki med aktivacijo ali diferenciacijo spremenijo videz, kot so T celice, oziroma pri ocenjevanju celičnih odzivov med presejanjem zdravil in študijami toksičnosti. Namesto da bi se zanašali zgolj na število celic, lahko raziskovalci sprejemajo odločitve na podlagi bolj celovite, podatkovno podprte slike kakovosti vzorca.
Slika 2: »Zemljevid viabilnosti«, ki ga zagotavlja števec celic CytoDirect Cell Counter. Z uporabo morfološke analize lahko naprava razlikuje med živimi in mrtvimi celicami ter izloči druge ostanke v gojišču.
Kombinacija digitalne holografske mikroskopije in strojnega učenja v napravi CytoDirect Cell Counter predstavlja pomemben napredek v analizi celic. Avtomatizacija rutinskih meritev in zagotavljanje globljega vpogleda v kakovost vzorca pomagata zmanjšati variabilnost, povečati zaupanje v eksperimentalne rezultate ter omogočiti bolj informirane odločitve skozi celoten raziskovalni proces. Ker povpraševanje po produktivnosti, ponovljivosti in kakovosti podatkov še naprej narašča, bodo tehnologije, ki na ta način zagotavljajo tako učinkovitost kot uporabne informacije, v sodobnih raziskavah na celicah igrale vse pomembnejšo vlogo.
