Den Moxi Z miniature automatiseret celletæller er et hidtil ukendt middel, der kombinerer Coulter-princippet med patenteret tynd-film-sensor teknologi og en beskyttet software-algoritme til at udføre dimensionering og optælling af et bredt størrelsesområde af partikler såvel som til at bestemme den generelle sundhed af monodisperse mammale cellekulturer. Denne protokol beskrives anvendelsen af dette instrument til tælling og vurdering af sundheden af cellekulturer.
Partiklen og celletælling anvendes til en række anvendelser, herunder rutine cellekultur, hæmatologiske analyser og industrielle kontrol 1-5. En kritisk gennembrud i celle / partikeltælling teknologi var udviklingen af Coulter teknik ved Wallace Coulter over 50 år siden. Den teknik involverer anvendelsen af et elektrisk felt over en mikrometerstore åbning og hydrodynamisk fokusering enkeltpartikler gennem åbningen. Den resulterende okklusion af åbningen af partiklerne giver en målelig ændring i elektrisk impedans, som kan direkte og præcist korreleret cellestørrelse / volumen. Anerkendelsen af den tilgang, som benchmark i celle / partikeltælling stammer fra den ekstraordinære præcision og nøjagtighed af partikel dimensionering og tæller, især sammenlignet med manuelle og billedbehandling baseret teknologi (nøjagtigheder i størrelsesordenen 98% for Coulter tællerne versus 75 – 80% for manuelle og vision-baserede systemer). Dettekan tilskrives det faktum, at i modsætning til billeddannelse-baserede metoder til celletælling, Coulter teknik gør en sand tredimensional (3-D) måling af celler / partikler, der drastisk reducerer tæller interferens fra affald og klyngedannelse ved beregning præcise volumetriske information om celler / partikler. Alt dette giver et middel til at optælle og dimensionering celler i en mere præcis, mindre kedelige, mindre tidskrævende, og mindre subjektive måde end andre tælleteknikker 6.
Trods fremtrædende Coulter teknik celletælling, har udbredt anvendelse i rutinemæssige biologiske undersøgelser været prohibitive grund af omkostningerne og størrelsen af traditionelle instrumenter. Selv om en billigere Coulter-baserede instrument er blevet fremstillet, den har begrænsninger i forhold til de dyrere modstykker i korrektionen for "tilfældighed begivenheder", hvor to eller flere celler passerer gennem åbningen og måles samtidigt. Frelser begrænsning med eksisterende Coulter teknologier, er manglen på målinger på den generelle sundhed i celleprøver. Følgelig skal yderligere teknikker ofte blive anvendt i forbindelse med Coulter tæller for at vurdere cellernes levedygtighed. Dette udvider forsøgsopstilling tid og omkostninger, da de traditionelle metoder for vurderingen af virksomhedens levedygtighed kræver cellefarvning og / eller brug af dyre og besværlige udstyr såsom et flowcytometer.
Den Moxi Z mini automatiseret celletæller, der er beskrevet her, er en ultra-lille benchtop instrument, der kombinerer nøjagtigheden af Coulter-princippet med en tynd-film sensorteknologi at muliggøre præcis dimensionering og tælling af partikler i området fra 3-25 um, afhængigt Den celletælling kassetten anvendes. M typen kassetten kan anvendes til at tælle partikler med en gennemsnitlig diameter på 4 – 25 mikron (dynamikområde 2 – 34 um), og Type S kassetten kan anvendes til at tælle partikler med og gennemsnitlig diameter på 3 – 20 mikron (dynamisk ringedee 2 – 26 mikrometer). Idet systemet anvender en volumetrisk målemetode de 4-25 mikron svarer til et cellevolumen række 34 – 8180 fl og 3 – 20 mikron svarer til en cellevolumen række 14-4200 FL, der er relevant, når ikke-sfærisk partikler måles. At udføre mammale celletællinger ved hjælp af Moxi Z er cellerne, der skal tælles først fortyndet med ORFLO eller lignende fortyndingsmiddel. En celletælling kassetten indsat i instrumentet, og prøven indføres i porten af kassetten. Tusindvis af celler er trukket, single-fil via en "Cell Sensing Zone" (CSZ) i den tynde-film membran i løbet af 8-15 sekunder. Efter kørslen anvender instrumentet proprietære kurvetilpasning i forbindelse med en beskyttet software-algoritme for at tilvejebringe tilfældigt arrangement korrektion sammen med en vurdering af den samlede kultur helbred ved at bestemme forholdet mellem antallet af celler i populationen af interesse til det samlede antal partikler. De samlede partikel tællinger herune indskrumpet og nedbrudt døde celler, samt andre vragrester og forurenende stoffer. Resultaterne er vist i histogramformat med en automatisk kurvetilpasning med porte, der kan justeres manuelt efter behov.
I sidste ende, det Moxi Z muligt at tælle med en præcision og nøjagtighed kan sammenlignes med en Coulter Z2, den nuværende guldstandarden, men samtidig give yderligere kultur information om sundhed. Endvidere opnår disse resultater på kortere tid med mindre plads, med betydeligt lettere drift og vedligeholdelse, og til en brøkdel af omkostningerne ved sammenlignelige teknologier.
Den underliggende implementering Coulter tilgang kan være meget deterministisk af den samlede nøjagtighed af målingerne. Et kritisk område er en korrektion af de rå celletal for "tilfældighed events", hvor to eller flere celler samtidigt passerer gennem åbningen, og måles som en enkelt elektrisk begivenhed. "Tilfældighed begivenheder" bidrage til fejl, som varierer afhængig af en række faktorer, herunder cellens størrelse og graden af klyngedannelse (Davis et al 1967) 6. Som et resultat heraf kan den ønskede sammenfaldet korrektion for en given prøve ikke forudsiges, varierer bredt mellem celler / partikel typer og også mellem forskellige kulturer af identiske celletyper. Etableret teori, rodfæstet i første udgivelser af Coulter, indebærer anvendelse af en logaritmisk justering af de rå tæller baseret på antallet af observerede begivenheder og en empirisk-målrettet, partikel-specifik korrektionsfaktor, z. Mens nøjagtige tæller kan blive ordentligt opnås med tsin algoritme til korrektion, er den begrænset i sin praktiske anvendelighed på grund af de store variationer i z-værdier mellem celletyper og den tilsvarende vanskelighed ved nøjagtigt at forudsige dens værdi. Her ved hjælp af den "sande" celletal identificeret ved Moxi Z kurvetilpasning sammen med tilfældigt algoritme til korrektion af det Moxi Z dynamisk korrigerer for tilfældighed at opnå de sande koncentrationer. Hvis der sammenlignes med resultater opnået ved hjælp af high-end Coulter Z2, produceret Moxi Z sammenlignelige tæller over et koncentrationsområde på 0 – 500.000 celler / ml (Type M kassette) og 3.000 – 2-2.5e 6 celler / ml (Type S kassette) . Desuden Moxi Z opnår dette tæller nøjagtighed med en tilsvarende lav variationskoefficient i tæller og en præcision i partikel størrelse, der er karakteristisk for guldstandarden, Coulter-teknik i celletælling.
Desuden er de data, som præsenteres her indikerer, at Moxi Z kan give værdifulde oplysningermed hensyn til den generelle sundhed i cellekulturer. Den Moxi Z udnytter kurvetilpasning tilgang med en proprietær software algoritme til at afgøre denne kultur sundhedsmæssig vurdering. Morfologiske ændringer forbundet med celledød, såsom blæredannelse og adskillelse fra hinanden, og volumetriske forvrængninger (Kataoka og Tsuruo 1996 Liegler et al 1995, Sheridan et al 1981) 12-14, gør det muligt for Moxi-Z at skelne impedimetric forskelle mellem lever befolkninger og døde hudceller og / snavs befolkninger. Den MVI genereres ved at analysere kultur / partikelstørrelsesfordelingen for at identificere de relative bidrag af partikel rester og formindskede nekrotiske celler og kurven-monteret cellepopulationen af interesse. Den MVI værdi afspejler således en population indeks eller ratiometrisk mål for monodisperse befolkningen tæller med hensyn til den samlede partikel population profil. Denne værdi er så algoritmisk-justeres på baggrund befolkningsstatistikker og empiriske observationer. Because den MVI ser på andre parametre end traditionelle farvning fremgangsmåder, forventes det ikke at afspejle disse teknikker, men i stedet indeholder et værdifuldt alternativ henblik på sundheden af en cellekultur, især med hensyn til resterne og mikrobielle kontaminanter.
Sammenfattende er Moxi-Z celletæller en meget lille benchtop instrument, der giver præcise og reproducerbare analyser af celletal, cellestørrelsen og celle sundhed ved hjælp af Coulter-princippet, og kurvetilpasning softwarealgoritmer kombineret med en patenteret tyndfilms sensorteknik . Med type M kassetten er i stand til at tælle partikler i området fra 4 – 25 mikron i diameter (dynamikområde af 2 – 34 mikrometer) i 8 sekunder. Med type S kassetten er i stand til at tælle partikler i området fra 3 – 20 mikron i diameter (dynamikområde af 2 – 26 mikrometer) i 15 sekunder. Endvidere Moxi-Z udfører helbredsvurderinger uden brug af reagenser. Det er meget mindre arbejdskraft intensive og subjektiv end manuel optælling. I sammenligning med standard Coulter-tælling, er Moxi hurtigere, betydeligt mindre, giver mere information kræver betydeligt mindre vedligeholdelse, er lettere at bruge, og er en brøkdel af omkostningerne.
The authors have nothing to disclose.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
ORFLO Diluent | ORFLO | MXA006 | |
Cassette Dispenser | ORFLO | Stores up to 25 cassettes for convenient dispensing | |
USB Cable | ORFLO | Connects instrument to PC/Mac or power adapter | |
Power Adapter (US and EU models only) | ORFLO | Connects USB cable to an AC outlet | |
USB Flash Drive | ORFLO | Stores Moxi Z software and user manual | |
Calibration Check Beads | ORFLO | ||
Electronic Calibration Cassette | ORFLO | Electronic cassette for verifying proper system operation and calibration |