Moxi Z 미니 자동 셀 카운터를 사용하여 포유류 세포 계산, 세포 크기와 세포 건강의 결정
Summary
Moxi Z 초소형 자동 세포 계수기는 특허 박막 센서 기술과 사이징을 수행하는 독점적인 소프트웨어 알고리즘과 입자의 넓은 크기의 범위를 계산뿐만 아니라 monodisperse의 전반적인 건강을 결정하는 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 원리를 결합한 소설 악기 포유 동물 세포 배양. 이 프로토콜은 세포 배양의 건강을 계산하고 평가하는이 악기의 사용을 설명합니다.
Abstract
Particle and cell counting is used for a variety of applications including routine cell culture, hematological analysis, and industrial controls1-5. A critical breakthrough in cell/particle counting technologies was the development of the Coulter technique by Wallace Coulter over 50 years ago. The technique involves the application of an electric field across a micron-sized aperture and hydrodynamically focusing single particles through the aperture. The resulting occlusion of the aperture by the particles yields a measurable change in electric impedance that can be directly and precisely correlated to cell size/volume. The recognition of the approach as the benchmark in cell/particle counting stems from the extraordinary precision and accuracy of its particle sizing and counts, particularly as compared to manual and imaging based technologies (accuracies on the order of 98% for Coulter counters versus 75-80% for manual and vision-based systems). This can be attributed to the fact that, unlike imaging-based approaches to cell counting, the Coulter Technique makes a true three-dimensional (3-D) measurement of cells/particles which dramatically reduces count interference from debris and clustering by calculating precise volumetric information about the cells/particles. Overall this provides a means for enumerating and sizing cells in a more accurate, less tedious, less time-consuming, and less subjective means than other counting techniques6.
Despite the prominence of the Coulter technique in cell counting, its widespread use in routine biological studies has been prohibitive due to the cost and size of traditional instruments. Although a less expensive Coulter-based instrument has been produced, it has limitations as compared to its more expensive counterparts in the correction for “coincidence events” in which two or more cells pass through the aperture and are measured simultaneously. Another limitation with existing Coulter technologies is the lack of metrics on the overall health of cell samples. Consequently, additional techniques must often be used in conjunction with Coulter counting to assess cell viability. This extends experimental setup time and cost since the traditional methods of viability assessment require cell staining and/or use of expensive and cumbersome equipment such as a flow cytometer.
The Moxi Z mini automated cell counter, described here, is an ultra-small benchtop instrument that combines the accuracy of the Coulter Principle with a thin-film sensor technology to enable precise sizing and counting of particles ranging from 3-25 microns, depending on the cell counting cassette used. The M type cassette can be used to count particles from with average diameters of 4 – 25 microns (dynamic range 2 – 34 microns), and the Type S cassette can be used to count particles with and average diameter of 3 – 20 microns (dynamic range 2 – 26 microns). Since the system uses a volumetric measurement method, the 4-25 microns corresponds to a cell volume range of 34 – 8,180 fL and the 3 – 20 microns corresponds to a cell volume range of 14 – 4200 fL, which is relevant when non-spherical particles are being measured. To perform mammalian cell counts using the Moxi Z, the cells to be counted are first diluted with ORFLO or similar diluent. A cell counting cassette is inserted into the instrument, and the sample is loaded into the port of the cassette. Thousands of cells are pulled, single-file through a “Cell Sensing Zone” (CSZ) in the thin-film membrane over 8-15 seconds. Following the run, the instrument uses proprietary curve-fitting in conjunction with a proprietary software algorithm to provide coincidence event correction along with an assessment of overall culture health by determining the ratio of the number of cells in the population of interest to the total number of particles. The total particle counts include shrunken and broken down dead cells, as well as other debris and contaminants. The results are presented in histogram format with an automatic curve fit, with gates that can be adjusted manually as needed.
Ultimately, the Moxi Z enables counting with a precision and accuracy comparable to a Coulter Z2, the current gold standard, while providing additional culture health information. Furthermore it achieves these results in less time, with a smaller footprint, with significantly easier operation and maintenance, and at a fraction of the cost of comparable technologies.
Protocol
Discussion
기본 구현은 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날의 접근 방식은 측정의 전반적인 정확도 높은 결정적이 될 수 있습니다. 임계 영역은 둘 이상의 세포가 동시에 조리개를 통과하고 한 전기 사건으로 측정되는 "우연 사건"에 대한 원시 세포 카운트의 수정입니다. "우연 사건"은 세포 크기와 클러스터링의 정도 (데이비스 외 1967) 6를 포함한 여러 가지 요인에 따라 달라집니다 오류에 기여한다. 그 결과, 주어진 샘플에 대한 필수 우연 보정 널리 셀 / 입자 타입 간의 심지어는 동일한 세포 유형의 서로 다른 문화 사이의 변화, 예측 할 수 없습니다. 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날에 의해 초기 출판물에 뿌리 이론을 설립 관찰 행사와 경험적으로 정해진, 입자 고유의 보정 계수, Z의 숫자에 따라 원료 카운트의 대수 조정을 적용하는 것입니다. 정확한 카운트가 제대로 t 스위치와 함께 얻을 수 있지만그의 보정 알고리즘은, 그것은 세포 종류와 정확히 그 값을 예측에 대응하는 어려움 사이의 Z 값의 큰 변화로 인해 그 실질적인 적용에 제한됩니다. 여기서 우연 보정 알고리즘과 함께 Moxi Z 커브 피팅으로 식별 '참'셀 카운트를 사용하여 Moxi Z는 동적으로 진정한 농도를 달성하기위한 우연의 일치를 위해 해결합니다. 500,000 세포 / ML (타입 M 카세트)와 3,000 – – 2-2.5e 6 셀 / ML (타입 S 카세트) 하이 엔드 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 Z2를 사용하여 얻은 결과를 비교하면, Moxi Z는 0의 농도 범위에 걸쳐 비교 카운트를 생산 . 또한 Moxi Z는 카운트에서 변화의 유사한 낮은 계수와 황금 표준 세포 계수의 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 – 기법의 특징은 입자 사이징의 정밀도로이 카운트 정확성을 실현.
또한, 여기에 제시된 데이터는 Moxi Z '가 유용한 정보를 제공할 수 있음을 나타냅니다셀 문화의 전반적인 건강에 관한. Moxi Z는이 문화 건강 평가를 결정하는 독점적인 소프트웨어 알고리즘과 커브 피팅 접근 방식을 활용합니다. 분리 파괴 등 blebbing 같은 세포 죽음과 관련된 형태학의 변화, 그리고 용적 왜곡 (카타 오카와 Tsuruo 1996, Liegler 외 1995, 쉐리 던 외 1981) 12-14 불가능하게 Moxi-Z '가 사이 impedimetric 차이를 구별하기 위해 만들어 인구 및 죽은 세포 / 파편 인구를 살고 있습니다. MVI는 입자 파편의 상대적인 기여도, 수축된 괴사성 세포, 그리고 관심있는 커브-장착되어 세포 인구를 식별할 수 있도록 문화 / 입자 크기 분포를 분석하여 생성됩니다. MVI 값은함으로써 전반적인 입자 인구 프로파일에 관하여 monodisperse 인구 카운트 인구 지수 또는 ratiometric 법안을 반영합니다. 이 값은 다음 algorithmically – 조정 기반의 인구 통계 및 경험적 관찰이다. Becaus전자 MVI 전통 염색법 접근 방식이 아닌 다른 매개 변수를 바라보고, 그것은 이러한 기술을 반영할 것으로 예상되지 않는 대신 세포 배양의 건강에 중요한 대안보기는 특히 파편과 미생물 오염 물질과 관련하여 제공합니다.
요약에서는 Moxi-Z 셀 카운터는 특허 박막 센서 기술과 결합 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 원리와 커브 – 피팅 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 정밀 재현성 셀 개수의 assays, 셀 크기, 셀 건강을 제공하는 울트라 소형 benchtop 악기입니다 . 8초에 – 직경 25 미크론 (34 미크론 2의 다이나믹 레인지 -) 종류 M 카세트와 함께 4에서부터 입자를 계산이 가능합니다. 15 초 안에 – 직경 20 미크론 (26 미크론 2의 다이나믹 레인지 -) 유형 S 카세트와 함께 3에서부터 입자를 계산이 가능합니다. 또한, Moxi-Z는 시약의 사용없이 건강 평가를 수행합니다. 그것은 훨씬 더 적은 노동 inte입니다nsive 및 수동 계산보다는 주관적. 표준 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날의 계수에 비해, Moxi가 훨씬 작습 빠르고, 더 많은 정보를 제공 상당히 적은 유지 보수가 필요, 사용하기 쉽게, 그리고 비용의 분수입니다.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Materials
| 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 |
References
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