1. 細(xì)胞計(jì)數(shù)的意義
計(jì)數(shù)細(xì)胞是了解細(xì)胞數(shù)量變化的基本方法,細(xì)胞數(shù)量變化是細(xì)胞生理功能表現(xiàn)的重要指標(biāo),準(zhǔn)確的細(xì)胞數(shù)量變化提供準(zhǔn)確的功能信息,錯(cuò)誤的細(xì)胞數(shù)量變化提供錯(cuò)誤的功能信息。所以細(xì)胞計(jì)數(shù)準(zhǔn)確性決定細(xì)胞生理學(xué)研究的成功與失敗。
2. 細(xì)胞計(jì)數(shù)要解決的問(wèn)題
細(xì)胞計(jì)數(shù)的目的是確定細(xì)胞樣本中的細(xì)胞數(shù)量,一般是指單位體積內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量,如1升血樣本中含有多少個(gè)紅細(xì)胞,多少個(gè)白細(xì)胞;細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)常需要比較細(xì)胞處理前后的數(shù)量變化。計(jì)數(shù)細(xì)胞就是確定細(xì)胞樣本處理前后每單位樣本中含有多少個(gè)細(xì)胞,即單位體積內(nèi)的細(xì)胞數(shù)。
3. 現(xiàn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)儀器和計(jì)數(shù)方法存在的問(wèn)題
現(xiàn)在計(jì)數(shù)細(xì)胞的儀器和方法不少,但計(jì)數(shù)準(zhǔn)確度都不高,達(dá)不到細(xì)胞學(xué)研究要求的水平。原因出在細(xì)胞計(jì)數(shù)儀設(shè)計(jì)師對(duì)細(xì)胞計(jì)數(shù)的目的要求和細(xì)胞計(jì)數(shù)操作過(guò)程,認(rèn)識(shí)不夠清楚,設(shè)計(jì)的儀器結(jié)構(gòu)原理有問(wèn)題。以細(xì)胞計(jì)數(shù)板為例,細(xì)胞計(jì)數(shù)板的結(jié)構(gòu)不太合理。細(xì)胞計(jì)數(shù)板的結(jié)構(gòu)是在一片玻璃板上蝕刻出一個(gè)細(xì)胞計(jì)數(shù)池,呈方形,邊長(zhǎng)1mm,深度0.1mm,容積是0.1mm
3=0.1微升=萬(wàn)分之一毫升,底面用線分割成方格。計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的細(xì)胞數(shù)準(zhǔn)確度沒(méi)有問(wèn)題,刻蝕的容積也沒(méi)有問(wèn)題,問(wèn)題出在使用方法。細(xì)胞計(jì)數(shù)的時(shí)候,計(jì)數(shù)池上面加了一個(gè)蓋玻片,細(xì)胞樣本是從計(jì)數(shù)板與蓋玻片之間的縫隙中加進(jìn)去的。細(xì)胞液充滿計(jì)數(shù)池和計(jì)數(shù)池與蓋玻片之間的空隙,這個(gè)空隙中的細(xì)胞也進(jìn)入計(jì)數(shù)池。因此計(jì)數(shù)的細(xì)胞體積應(yīng)該是計(jì)數(shù)池的體積加上空隙體積?障扼w積是多大,不知道,計(jì)算細(xì)胞密度的時(shí)候都不計(jì)算內(nèi),被忽略掉了,所以細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)的細(xì)胞密度不準(zhǔn)確?p隙體積很小,但相對(duì)于只有0.1微升的計(jì)數(shù)池體積,影響是很大的,可能達(dá)到15%或更大,所以是不可以忽略掉的。計(jì)數(shù)池容積太小和加蓋玻片是細(xì)胞計(jì)數(shù)板的致命傷。
細(xì)胞計(jì)數(shù)板是最常用的細(xì)胞計(jì)數(shù)方法,優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、方便,計(jì)數(shù)細(xì)胞真實(shí),數(shù)量準(zhǔn)確。缺點(diǎn)是計(jì)量體積不準(zhǔn)確,計(jì)數(shù)結(jié)果不準(zhǔn)確,另外計(jì)數(shù)的細(xì)胞無(wú)法回收使用和細(xì)胞數(shù)量少于10萬(wàn)的樣本無(wú)法計(jì)數(shù)也是問(wèn)題。
細(xì)胞自動(dòng)計(jì)數(shù)分析儀(Cellometer )是最近推出來(lái)的細(xì)胞計(jì)數(shù)方法。Cellometer的問(wèn)題比較大。Cellometer是基于圖像分析的細(xì)胞計(jì)數(shù)儀。計(jì)數(shù)原理類似與血球計(jì)數(shù)板,只是用儀器攝像代替人眼觀察細(xì)胞計(jì)數(shù)。加20ml樣本到計(jì)數(shù)儀計(jì)數(shù)板的樣品室內(nèi),使細(xì)胞平鋪為單層細(xì)胞,將計(jì)數(shù)板放入計(jì)數(shù)儀內(nèi),通過(guò)儀器攝像頭選擇一個(gè)視野,記錄視野內(nèi)的細(xì)胞。該儀器的細(xì)胞計(jì)數(shù)方法沒(méi)有記錄樣品室內(nèi)的全部細(xì)胞,只是選取樣品室內(nèi)細(xì)胞分布的一個(gè)視野進(jìn)行計(jì)數(shù)。儀器設(shè)定的視野面積近似于血球計(jì)數(shù)板一個(gè)白細(xì)胞計(jì)數(shù)單位的面積,沒(méi)有考慮樣品深度,而且顯微鏡視野面積受放大倍數(shù)影響,面積和深度都不確定,體積更是問(wèn)題,體積不準(zhǔn)確,計(jì)數(shù)出來(lái)的細(xì)胞濃度不會(huì)準(zhǔn)確。因此Cellometer細(xì)胞計(jì)數(shù)方法可信度很低。
流式細(xì)胞計(jì)數(shù)儀,以B.Dtc20-automated-cell-counter 為例,是臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)用比較多的細(xì)胞計(jì)數(shù)方法。這是一種基于庫(kù)爾特原理的細(xì)胞計(jì)數(shù)儀。庫(kù)爾特原理認(rèn)為,懸浮在電解液中的顆粒隨電解液通過(guò)小孔管時(shí),取代相同體積電解液,導(dǎo)致小孔管內(nèi)外兩電極間電阻發(fā)生瞬時(shí)變化,產(chǎn)生電位脈沖,脈沖信號(hào)的大小和次數(shù)與顆粒的大小和數(shù)目成正比。這類細(xì)胞計(jì)數(shù)儀是根據(jù)細(xì)胞通過(guò)小孔引起電位變化計(jì)算細(xì)胞個(gè)數(shù)。儀器根據(jù)細(xì)胞體積大小設(shè)定脈沖信號(hào)上下限,在上下限之間的顆粒信號(hào)作為細(xì)胞記錄,大于上限和小于下限的顆粒信號(hào)不作為細(xì)胞記錄,與顆粒的顏色、形狀、性質(zhì)無(wú)關(guān)。這種計(jì)數(shù)方法不能區(qū)分細(xì)胞與非細(xì)胞顆粒,體積與細(xì)胞大小相同的非細(xì)胞顆粒也作為細(xì)胞記錄下來(lái),非細(xì)胞顆粒造成假陽(yáng)性細(xì)胞,大于和小于設(shè)定孔徑的細(xì)胞不作細(xì)胞計(jì)數(shù)造成假陰性。這類細(xì)胞計(jì)數(shù)儀的優(yōu)點(diǎn)是,自動(dòng)化程度高,快速方便,樣本體積計(jì)量準(zhǔn)確;主要問(wèn)題是存在假陽(yáng)性和假陰性問(wèn)題,誤差比較大,計(jì)數(shù)的細(xì)胞密度準(zhǔn)確度或真實(shí)性不高,而且檢測(cè)的細(xì)胞數(shù)量不能太少,細(xì)胞不能回收使用。該方法用于臨床檢驗(yàn)(要求準(zhǔn)確度不高)還可以,但不適合細(xì)胞學(xué)實(shí)驗(yàn)。
4. 細(xì)胞計(jì)數(shù)問(wèn)題的解決辦法
上面介紹的三種類型細(xì)胞計(jì)數(shù)方法,涵蓋了現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域細(xì)胞計(jì)數(shù)的基本技術(shù)和方法。細(xì)胞計(jì)數(shù)是要獲得一個(gè)準(zhǔn)確的細(xì)胞密度。細(xì)胞密度是單位體積內(nèi)的細(xì)胞數(shù)量。計(jì)數(shù)細(xì)胞樣本的體積準(zhǔn)確,細(xì)胞數(shù)準(zhǔn)確,密度才會(huì)準(zhǔn)確。三種細(xì)胞計(jì)數(shù)方法,要么計(jì)數(shù)樣本體積不準(zhǔn)確(血球計(jì)數(shù)板,自動(dòng)細(xì)胞計(jì)數(shù)儀),要么細(xì)胞計(jì)數(shù)不準(zhǔn)確(流式細(xì)胞儀),所以細(xì)胞計(jì)數(shù)結(jié)果都不夠準(zhǔn)確。
計(jì)數(shù)細(xì)胞獲得一個(gè)準(zhǔn)確的細(xì)胞密度,看起來(lái)很復(fù)雜,難度很大,實(shí)際上真正理解了細(xì)胞計(jì)數(shù)的目的和要求,問(wèn)題不難解決。如果能夠準(zhǔn)確取一定容量細(xì)胞樣本,放到一個(gè)容器里,準(zhǔn)確記錄全部細(xì)胞,問(wèn)題就解決了。怎樣準(zhǔn)確記錄一個(gè)容器里的全部細(xì)胞?如果容器里有幾百個(gè)細(xì)胞,無(wú)規(guī)律分布在底面上,用顯微鏡觀察,全部準(zhǔn)確計(jì)數(shù)出來(lái)不太可能,如果把容器底部分割成許多個(gè)方格,標(biāo)出行列號(hào),一個(gè)方格中只有幾個(gè)細(xì)胞(不超過(guò)10個(gè)),很容易準(zhǔn)確記錄出來(lái),既不會(huì)漏計(jì),也不會(huì)重計(jì),將各個(gè)方格里的細(xì)胞數(shù)匯總起來(lái)就是全部細(xì)胞數(shù)。具體辦法是改變計(jì)數(shù)板的結(jié)構(gòu),加大計(jì)數(shù)池容積,設(shè)計(jì)一個(gè)底面積4.0mm´4.0mm,高度10.0mm,總體積是160微升的方形計(jì)數(shù)杯,底面上刻蝕16´16條線,標(biāo)上行列號(hào),構(gòu)成256個(gè)方格。杯口稍大一些6.0mm´6.0mm,單個(gè)計(jì)數(shù)杯不好放置,最好8個(gè)一組并列成條狀,再給條型杯配置一個(gè)蓋子和一個(gè)架子。條形細(xì)胞計(jì)數(shù)杯用塑料做成一次性的,能夠滅菌處理,方便回收細(xì)胞。這樣的細(xì)胞計(jì)數(shù)杯,計(jì)數(shù)準(zhǔn)確,造價(jià)低廉,使用方便。
如果做成方形杯有困難,可用一個(gè)簡(jiǎn)單辦法替代,直接在96孔細(xì)胞培養(yǎng)(檢測(cè))板的底面上刻蝕16´16條線也可以。96孔細(xì)胞培養(yǎng)板有條形的。
計(jì)數(shù)的時(shí)候,只需取一定量細(xì)胞液,如10.0微升,加入計(jì)數(shù)池或計(jì)數(shù)孔中,加蓋(不會(huì)與液面接觸)。這樣的計(jì)數(shù)板不能用正置顯微鏡計(jì)數(shù),需要用倒置顯微鏡。
5. 新型細(xì)胞計(jì)數(shù)板的特點(diǎn)和適用對(duì)象
新型細(xì)胞計(jì)數(shù)板是一個(gè)底面上標(biāo)記有方格的細(xì)胞培養(yǎng)板或檢測(cè)板。操作簡(jiǎn)便,只需將一定量細(xì)胞液放入計(jì)數(shù)孔內(nèi),直接在顯微鏡下計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)值除以體積乘上稀釋倍數(shù)就是細(xì)胞濃度。計(jì)數(shù)板造價(jià)低廉,無(wú)菌處理,一次性使用。計(jì)數(shù)的細(xì)胞可以回收,再用于實(shí)驗(yàn)。
新型細(xì)胞計(jì)數(shù)板的優(yōu)勢(shì)是計(jì)數(shù)的細(xì)胞濃度準(zhǔn)確度高,計(jì)數(shù)的細(xì)胞可以回收使用。其他細(xì)胞計(jì)數(shù)儀器能解決的問(wèn)題,它也能解決,但是它能解決的有些問(wèn)題其他細(xì)胞計(jì)數(shù)儀器解決不了,如準(zhǔn)確計(jì)數(shù)幾百個(gè)細(xì)胞,回收再用于實(shí)驗(yàn),上述三種細(xì)胞計(jì)數(shù)儀器都做不到。新型計(jì)數(shù)板適合細(xì)胞學(xué)和細(xì)胞免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)研究使用,是的主要應(yīng)用對(duì)象,臨床檢驗(yàn)細(xì)胞計(jì)數(shù)也可以應(yīng)用。臨床檢驗(yàn)要求細(xì)胞計(jì)數(shù)簡(jiǎn)單快捷,能夠處理大批量樣本,不要求細(xì)胞計(jì)數(shù)非常準(zhǔn)確,新型計(jì)數(shù)板可以做血細(xì)胞常規(guī)項(xiàng)目檢驗(yàn),但與流式細(xì)胞儀比較不具有優(yōu)勢(shì)。
新型細(xì)胞計(jì)數(shù)板輔助設(shè)備只需要一臺(tái)顯微鏡,使用簡(jiǎn)單方便。既可以用于細(xì)胞學(xué)和細(xì)胞免疫學(xué)研究,也可以用于臨床檢驗(yàn)。研究單位,臨床單位,教學(xué)單位,都可以應(yīng)用,個(gè)體診所也買(mǎi)得起用得上。細(xì)胞準(zhǔn)確計(jì)數(shù)的問(wèn)題國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有解決,國(guó)內(nèi)有需求,國(guó)外也有需求,所以應(yīng)用市場(chǎng)非常廣闊。新型細(xì)胞計(jì)數(shù)板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,很容易設(shè)計(jì)制造,誰(shuí)先制造出來(lái),誰(shuí)就占有了市場(chǎng),后來(lái)者很難再有機(jī)會(huì)。
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