细胞计数是细胞培养、药物筛选、细胞治疗、微生物检测等生命科学实验的核心操作,计数结果的精准度、重复性与效率,直接决定数据可靠性和科研工作通量。目前主流的细胞计数方式分为库尔特电阻抗法和传统显微成像法两大类。
技术简介
库尔特电阻抗法
库尔特电阻抗法,是一种基于电解质溶液电阻变化实现悬浮细胞/颗粒计数与粒径分析的物理检测技术。其核心逻辑是利用了细胞/颗粒与缓冲液的电学特性差异。在恒定电流设计的电路中,当悬浮在缓冲液中的细胞通过检测孔时,取代相同体积的缓冲液,会导致孔内外两电极之间电阻发生瞬时变化,产生电位脉冲,脉冲信号的大小和次数与通过细胞的大小和数目成正比。
•
通过电阻抗检测,精准测量细胞数量(细胞/细胞核/PBMC 外周血单个核细胞)
•
通过电阻抗的方式,可实现三维精准测量细胞/颗粒的粒径
•
检测速度快,可在数秒内完成上千个细胞的细胞计数和粒径测量
•
检测细胞数量大,统计学准确性高是行业内公认的细胞计数和粒径(直径)测量的金标准
•
仪器无需校准,免维护,不受细胞种类、形态影响
•
结合荧光检测,可实现快速细胞活率检测及细胞流式分析
传统显微成像法
20世纪中叶之前,细胞计数主要依赖人工显微镜计数,通过血球计数板手动统计细胞数量。近年来随着科技的发展,出现了基于显微图像分析技术的自动细胞计数仪,即单细胞悬液置于计数板/载玻片上,通过显微镜成像系统获取细胞图像,软件算法分析识别并统计图像中的细胞数量与形态。操作简便,直观看到细胞图像,然而仍存在如下问题:
•
计数体系过小,统计准确性受限
•
计数结果依赖于成像效果,重复性低
•
根据细胞的平面轮廓推算细胞体积,准确性差
•
无法满足低浓度细胞样本、小体积细胞样本的计数需求
技术对比
| 对比 |
库尔特电阻抗法 |
显微成像法 |
| 检测原理 |
电阻抗检测 |
光学成像,软件识别,算法估算 |
| 计数准确度CV(%) |
≤5%,精准计数 |
10-40%,误差较大 |
| 粒径测量 |
采用电阻抗方式测量,3D检测测量精准度更高 |
根据细胞图像通过算法判断,精度较差 |
| 计数体系(µl) |
38.5 µl,统计学准确度高 |
<10 µl(多为0.5 µl) |
| 计数数量 |
120-40,000 |
3-400(仅视野内细胞) |
| 检出浓度最低 |
3×103,适合低浓度细胞样本和珍贵细胞样本 |
104 |
| 计数速度 |
极快(8秒内) |
较慢(10–30 秒,受图像处理算法影响) |
| 精度与重复性 |
极高(国际公认细胞计数及粒径测量金标准) |
较差(依赖图像质量与算法) |
| 直方图分辨率 |
1000-1200 bins |
40 bins |
| 抗干扰能力 |
较强 |
易受细胞聚团、堆叠、分布不均影响 |
| 细胞活率测量 |
更加灵敏,更加精准 |
/ |
| 细胞分析 |
单个细胞独立分析 (流式) |
群体成像 |
| 样本适应性 |
较高,不受培养基以及细胞颜色,折光率影响 |
较差,会受细胞透明度影响,对未染色的透明细胞适配度较差 |
显微成像法受其原理局限,在准确度、标准化、体积测量等方面存在局限,仅可满足基础、粗略的细胞计数需求。而对细胞质控有高要求的精准医疗、生物医药等领域,库尔特电阻抗法更为匹配。
此外,采用显微成像法和库尔特电阻抗法的设备所用检测器也有不同,对比如下:
由此,库尔特电阻抗类设备与显微成像类设备在结果性能上也有较大差异
| Moxi库尔特设备计数误差 |
成像类设备计数误差 |
 |
采用库尔特技术的细胞计数仪更加精准,误差更小
| Moxi库尔特设备直方图 |
成像类设备直方图 |
 |
库尔特技术细胞计数仪体积测量更加精准,误差更小
可以区分不同粒径大小的细胞和碎片 & 可以分析更小粒径
库尔特技术细胞计数仪的误差更小更加精准,细胞活率测量的误差更小
产品介绍
Orflo公司的 Moxi 系列库尔特细胞计数仪及流式细胞仪,依托微流控库尔特电阻抗技术,突破传统光学检测的瓶颈,以高精度、高重复性、极速检测、极简操作、零维护的核心优势,实现了细胞计数技术的全面升级。
从基础细胞培养到高端细胞治疗研发,从常规样本检测到高通量标准化质控,Moxi系列产品均可提供稳定、精准、可溯源的实验数据,是替代显微成像计数、升级实验室细胞检测体系的最优解决方案。
•
细胞计数更精准:细胞/细胞核/PBMC 外周血单个核细胞
•
体积测量更精准: 无标记细胞健康评估
•
活率测量更灵敏,更精准
•
开机即用,10秒出测试结果,使用后无需清洁维护
应用于精准细胞计数、健康评估、单细胞测序文库质控、CAR-T 细胞治疗质控、凋亡/转染检测、活性氧簇、线粒体膜电位等常规流式细胞分析等