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赛默飞细胞计数仪Invitrogen Countess 3 Automated Cell Counter用户校验

赛默飞Invitrogen Countess 3 自动细胞计数仪作为一款高精度自动化检测设备,其内置算法与光学系统已在出厂前完成严格的工厂校准。然而,在不同实验室使用环境中,为确保检测数据符合质量标准与实验需求,仍需由用户执行周期性的**用户校验(User Verification)操作。

质保3年只换不修,厂家长沙实了个验仪器制造有限公司

一、引言

在现代细胞分析与生物制药生产过程中,仪器的准确性与可重复性直接影响实验结果的可靠性。无论是科研机构、GMP实验室还是教学实验室,均要求定期对仪器进行性能验证。
赛默飞Invitrogen Countess 3 自动细胞计数仪作为一款高精度自动化检测设备,其内置算法与光学系统已在出厂前完成严格的工厂校准。然而,在不同实验室使用环境中,为确保检测数据符合质量标准与实验需求,仍需由用户执行周期性的**用户校验(User Verification)**操作。

用户校验是对仪器性能、计数准确度、重复性及稳定性的验证过程,旨在确认设备在实际使用条件下的运行状态与厂家标准一致。本文将详细介绍Countess 3的用户校验原理、流程、方法、评估标准及注意事项。


二、用户校验的目的与意义

1. 目的

用户校验的核心目标是验证仪器在实验室特定条件下是否维持预期的性能。具体包括:

  • 验证仪器计数结果的准确性;

  • 确认重复性与再现性符合标准;

  • 检查光学与算法系统的稳定性;

  • 识别潜在误差来源并及时调整;

  • 保障数据符合质量管理体系(如GLP、GMP)的要求。

2. 意义

用户校验不仅是质量控制的重要环节,也是实验室内部审计、认证评估和科研数据可信性的基础。
对于生产或临床实验室而言,校验记录可作为设备合规性与追溯性的证据;
对于科研用户,定期校验可确保实验结果长期可比,避免因仪器漂移造成数据偏差。


三、校验原理

Countess 3自动细胞计数仪基于明场光学成像与AI算法识别原理,其用户校验主要依据以下三个技术基础:

1. 光学一致性原理

通过标准微球或固定细胞样品验证仪器光路稳定性。若光源强度、聚焦精度或成像均匀性出现变化,将直接反映在成像清晰度与计数结果中。

2. 图像识别精度验证

校验算法对图像中颗粒物的识别、分割与统计能力是否维持在出厂标准。利用已知粒径与数量的标准颗粒(如10 μm聚苯乙烯微球)进行对比分析,可评估软件算法精度。

3. 计数准确性验证

通过标准样品或人工参考计数结果,与仪器计数结果进行比对,计算偏差率。若偏差超过预定阈值,说明系统存在偏移或识别参数需调整。


四、用户校验的适用范围与频率

1. 适用范围

用户校验适用于以下情况:

  • 仪器初次安装或搬迁后;

  • 定期性能验证(建议每月或每季度一次);

  • 软件更新、算法升级或硬件维护后;

  • 实验室质量体系年度审核前;

  • 检测结果出现异常时。

2. 建议频率

实验类型校验周期说明
研究型实验室每3个月确保长期稳定性
GMP/GLP实验室每月符合质量管理要求
教学与普通实验室每半年根据使用频率调整

五、校验所需材料与设备

  1. 标准微球样品:直径10 ± 0.1 μm聚苯乙烯标准颗粒,浓度已知(建议1×10⁶颗粒/mL);

  2. PBS缓冲液或无离子水:用于稀释与悬浮微球;

  3. 校验记录表格或电子文档:用于记录测试数据;

  4. 一次性计数芯片或重复载片:保持清洁无气泡;

  5. 可选标准细胞样品:固定后保存的均质细胞悬液,用于真实样品比对;

  6. 计时器与校验日志文件:确保操作可追溯。


六、用户校验的标准流程

Countess 3用户校验一般包括以下八个主要步骤,每一步均需按规定执行并记录。

1. 仪器准备

  • 打开仪器电源,预热光源约5分钟;

  • 清洁样品槽与载片接触面,确保无尘无水迹;

  • 检查软件版本与系统日期是否正确;

  • 确认光源亮度、自动聚焦功能正常。

2. 样品制备

  1. 取标准微球悬液并充分混匀;

  2. 若浓度过高,按比例稀释至1×10⁵–1×10⁶颗粒/mL;

  3. 加入10 μL至计数芯片,确保样品均匀分布且无气泡;

  4. 若使用细胞样品,应确保细胞未聚团、无碎片。

3. 模式选择与参数设定

  • 选择“Bright Field”模式;

  • 关闭自动染色识别功能;

  • 曝光时间设为自动(Auto Exposure);

  • 聚焦方式选择自动聚焦(Auto Focus)。

4. 执行检测

  • 插入样品载片,点击“Start Count”;

  • 仪器自动成像、识别、统计,过程约10秒;

  • 检测完成后记录结果,包括粒子数量、直径分布、浓度值。

5. 数据记录

将仪器显示的结果记录在《用户校验记录表》中,至少包含以下项目:

  • 样品编号;

  • 理论值(标准颗粒浓度);

  • 实测值(仪器检测结果);

  • 计算偏差率;

  • 操作者与日期。

6. 重复检测

为评估重复性,需连续检测3–5次同一样品。计算每次检测结果的平均值与标准差(SD),并计算变异系数(CV%)。

CV(%)=SDMean×100CV (\%) = \frac{SD}{Mean} \times 100CV(%)=MeanSD×100

若CV ≤ 5%,说明重复性良好。

7. 结果评估

将实测平均值与理论值进行比对,计算偏差率(Deviation):

Deviation(%)=Measured−ExpectedExpected×100Deviation (\%) = \frac{Measured - Expected}{Expected} \times 100Deviation(%)=ExpectedMeasuredExpected×100

偏差应控制在 ±5% 以内。如超过此范围,需重新校准或联系技术支持。

8. 数据存档

  • 保存电子数据与图像截图;

  • 将校验结果文件导出为PDF格式并存入实验室质量体系档案;

  • 操作者与负责人签字确认。


七、性能指标的判定标准

性能指标合格标准说明
计数偏差率≤ ±5%与标准样品对比
重复性(CV)≤ 5%连续检测同一样品
聚焦稳定性无显著漂移图像清晰一致
光源强度波动≤ ±2%自动检测状态下
图像噪声无明显伪影背景均匀
算法识别一致性≥ 95%相同样品识别率一致

若任一项超出标准,应暂停样品检测并执行重新校准或系统维护


八、光学与算法校验细节

1. 光学校验

使用标准微球或固定细胞进行光学系统验证:

  • 检查图像边缘亮度均匀性;

  • 观察视野中心与边缘细胞的清晰度是否一致;

  • 测试不同光强下聚焦响应是否稳定;

  • 若发现亮度梯度或聚焦偏差,执行光源平场校正(Flat Field Calibration)。

2. 算法校验

算法性能通过比对人工计数与自动计数结果评估。
方法如下:

  1. 随机选择图像区域并手动计数;

  2. 与仪器自动识别结果对比;

  3. 计算识别正确率(Accuracy):

Accuracy(%)=Correctly Detected CellsTotal Cells×100Accuracy (\%) = \frac{Correctly\,Detected\,Cells}{Total\,Cells} \times 100Accuracy(%)=TotalCellsCorrectlyDetectedCells×100

若准确率低于95%,应更新算法参数或重新设置识别阈值。


九、典型数据实例

实验室使用Countess 3对10 μm标准微球进行用户校验,结果如下:

检测次数理论浓度(×10⁶/mL)实测浓度(×10⁶/mL)偏差(%)
11.000.98-2.0
21.001.03+3.0
31.001.02+2.0
41.000.97-3.0
51.001.01+1.0

平均偏差 = +0.2%,CV = 2.1%。
结果表明仪器计数精度和重复性均满足用户校验标准。


十、校验结果分析与异常处理

1. 校验通过

若各项指标均在标准范围内,仪器状态正常,可继续使用。应在仪器维护记录中登记校验日期与签名。

2. 校验不通过

若偏差超出标准范围,应进行以下检查:

  • 检查光源强度与对比度是否正常;

  • 检查载片清洁与样品均匀性

  • 执行自动光学校准

  • 若问题仍存,联系厂家进行专业维护。

在校准完成后需重新执行用户校验以验证修复结果。


十一、用户校验记录与质量管理

为确保实验室质量体系的可追溯性,用户校验数据应形成完整的记录体系,包括:

  1. 仪器信息(型号、序列号、软件版本);

  2. 样品信息(标准编号、批次号、浓度);

  3. 操作者与日期;

  4. 校验原始图像;

  5. 结果数据表与偏差计算;

  6. 结论与审核签字。

所有记录应保存至少三年,以备内部审计或外部监管检查。


十二、校验过程中的注意事项

  1. 使用的标准微球应在有效期内,避免沉降或聚团;

  2. 每次检测前必须充分混匀样品;

  3. 确保芯片无气泡,液体完全充满检测腔;

  4. 样品温度应与实验室环境温度一致,避免折射率差异影响成像;

  5. 禁止使用含强荧光背景或高粘度介质的样品进行校验;

  6. 校验完成后应立即清洁仪器并保存数据。


十三、用户校验与出厂校准的区别

项目出厂校准用户校验
执行方厂家实验室用户
时间点出厂前使用周期性
目的建立标准性能基线验证实际使用状态
样品类型标准颗粒标准或实验室样品
结果系统初始参数实验室验证报告
可追溯性全球统一标准实验室质量记录

两者相互补充,共同保证仪器性能的长期稳定性。


十四、用户校验的应用场景

  1. 质量体系审核准备:提供设备性能验证文件;

  2. 新项目启动前:确保数据准确可靠;

  3. 跨实验室对比试验:消除仪器差异影响;

  4. 科研发表与专利申请:增强数据可信度;

  5. 设备维修后再验证:确认恢复精度。