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一、设备概况与技术优势简介

Countess 3 是由 Thermo Fisher Scientific 推出的全自动细胞计数仪器，设计用于细胞计数、存活率评估、细胞聚集体检测及细胞尺寸分析等。其主要技术特点包括：

• 采用机器学习／深度学习图像分析算法，可自动识别细胞与杂质、区分死细胞与活细胞，从而显著降低人工计数的主观性与操作间差异。

• 配备自动聚焦、自动光照控制、高分辨率摄像头（约 5 百万像素）及 2.5× 光学放大倍率，使得整体操作流程简便、快速。

• 支持一次性消耗式计数玻片（Disposable Slide）或可重复使用计数玻片（Reusable Slide），为实验室提供灵活选择，兼顾便利与成本控制。 

• 计数速度快，在典型操作中可在不到 30 秒内完成单次样本的活细胞计数与死细胞识别。

• 样本浓度范围广：比如 1×10^4 至 1×10^7 cells/mL 的测量范围（最佳范围为约 1×10^5 至 4×10^6 cells/mL）时计数性能良好。

• 数据传输便利：支持 USB 驱动器、WiFi 模块（视配置）上传结果至 PC 或云端，并具备“快速捕捉（Rapid Capture）”与“自动保存（Auto-Save）”功能。 

• 对于细胞聚集体 (aggregates) 的检测能力也特别提出，可用于下游单细胞分析前的质量控制—例如在单细胞 RNA 测序 (scRNA-Seq) 准备前，确认聚集体比例低于某一阈值。 

以上优势使得 Countess 3 在现代细胞生物学、细胞培养、基因工程、干细胞研究、免疫细胞扩增等多种场景中越来越被重视。以下将详细展开其在各类应用领域的具体用途与价值。

二、典型应用领域

（1）细胞培养与传代

在常规细胞培养工作流程中，研究人员需要定期对细胞进行计数，以便决定细胞的接种密度、传代时间及细胞状态。Countess 3 在这一环节可提供以下价值：

• 快速得出细胞浓度与活率数据，从而帮助确定是否达到合适的细胞密度，或是否需要传代。

• 通过活／死细胞区分（如配合台盼蓝染色）判断细胞培养状态是否理想。Countess 3支持使用 0.4% 台盼蓝与样本 1∶1 混合操作。 

• 减少人工显微镜计数所需的时间和操作疲劳，并且避免不同操作员计数结果差异，从而提升实验室流程的标准化。

• 支持细胞聚集体检测，避免由于细胞团聚造成的接种误差。尤其在需要精确定量和重复性培养的场景中，这种能力尤为关键。

因此，在细胞培养工作室、科研实验室、生物制造设施（如细胞治疗生产前）等场所，Countess 3 可作为一个“入口”质量控制工具，确保细胞起始状态一致、可预测。

（2）活细胞/死细胞评估

细胞活率是细胞生物学研究与生产过程中一个关键指标。例如，在转染、药物处理、细胞扩增过程中，研究人员常需评估处理前后细胞的存活率和死亡率。Countess 3 的优势如下：

• 系统配备活细胞/死细胞识别功能，通过染色（如台盼蓝）结合自动影像分析，实现活细胞数、死细胞数、活率百分比、一键输出。 

• 自动识别细胞大小、细胞群与聚集体、以及样本中杂质、碎片等，从而提升活率测定的可靠性。 

• 在药物筛选、细胞药物敏感性评估、毒理学研究中，快速得到样本活率数据，有助于判断处理剂量或处理时间的合理性。

总之，对于需要频繁评估细胞生存状态、追踪处理效果的研究和生产环节，Countess 3 提供了一个高通量、标准化、易操作的工具。

（3）免疫细胞扩增与细胞治疗产品制备

近年来，细胞治疗（例如 CAR-T 细胞、免疫细胞疗法）对细胞计数、活率、细胞聚集体控制、细胞品质追踪的要求越来越高。在此背景下，Countess 3 的相关功能体现为：

• 在免疫细胞扩增阶段（如 T 细胞、NK 细胞、PBMC 等），需要对细胞的数量、活率、聚集体比例、细胞直径分布等指标进行监控。Countess 3 支持这些指标的快速获取。 

• 对于下游的单细胞分析或基因工程修饰前，减少细胞聚集体是关键。Countess 3 提供聚集体百分比检测，有助于确认扩增产物的质量。 

• 在细胞治疗产品上市前的研发阶段，平台化、标准化计数与活率评估方案极为重要。自动化设备如 Countess 3 有助于提升数据一致性、可追溯性。

• 虽然该仪器标注为“仅供研究使用，不用于临床诊断或治疗”但在研发及过程开发阶段，其作用依然重要。 

因此，在细胞治疗、免疫疗法研发、CRO／CMO 免疫细胞扩增服务平台等场景中，Countess 3 是细胞计数与初步品质控制的优选设备。

（4）单细胞研究与下游基因组学分析

随着单细胞测序（scRNA-Seq、scATAC-Seq 等）技术的普及，样本制备环节对细胞计数、活率、聚集体控制提出了更高要求。Countess 3 在该领域的应用包括：

• 在单细胞文库构建之前，要求样本中死细胞、碎片、聚集体比例低，以提高文库质量与数据通量。Countess 3 可快速确定活细胞浓度、聚集体比例。 

• 在细胞核计数场景（例如 scATAC-Seq 胞核制备）中，Countess 3 或其 FL 版本（支持荧光通道）可用于核颗粒数、核大小分布、杂质区分等。

• 精确计数有助于下游仪器（如微流控装置、细胞分选仪器）样本负荷设定，保障单细胞捕获效率。

• 通过与数据管理系统或云端平台连接，可将计数数据与后续分析管线衔接，提高实验室信息化水平。

综上，单细胞组学实验室、基因组学核心平台、生物信息服务中心等，都可将 Countess 3 作为样本制备环节的重要仪器。

（5）组织工程与干细胞研究

在组织工程、干细胞（如 iPSC、MSC 等）研究中，细胞的数量、活率、聚集状态（如细胞球、贴壁扩展情况）对实验结果影响显著。Countess 3 在此类研究中的作用包括：

• 支持对贴壁细胞或悬浮细胞培养过程中的细胞计数与活率检测，助力优化传代周期、起始接种密度。

• 在细胞球／类器官制备过程中，可评估单细胞解离后的存活情况、去除细胞团聚状况，从而提高下游球体形成效率或器官模型构建成功率。

• 在细胞凋亡、分化实验（例如 MSC 向成骨、成软骨、成脂分化）中，通过活率和细胞大小分布指标，对不同诱导条件进行快速初步评价。

• 在组织工程产品从研发转向生产的过程中，自动化计数设备可帮助建立标准操作流程 (SOP)、提升实验室效率与数据可重复性。

总而言之，Countess 3 不仅适用于基础细胞生物学研究，也向偏应用型（如组织工程、再生医学）扩展。

（6）药物筛选、毒理学与高通量细胞分析

在药物筛选、疫苗/病毒研究、细胞系评估、毒理学测试中，细胞计数和活率是许多终端读数（endpoint）或前处理 (pre-assay) 阶段的重要指标。Countess 3 可在这些场景中发挥以下作用：

• 在高通量筛选 (HTS) 或中通量筛选流程中，对细胞处理后存活率做快速、标准化测定，以辅助判断候选化合物或处理条件的细胞毒性或增殖效应。

• 在病毒感染或基因编辑（如 CRISPR）、转染实验中，通过计数细胞活率，评估处理对细胞生存与扩增的影响。Countess 3 的自动聚焦与图像分析功能能够应对复杂背景（如含有碎片、死细胞或杂质的样本） . 

• 在流程中将细胞计数数据自动记录、导出，与处理条件、样本编号、实验结果链接，实现实验数据可追溯与自动化。

• 在质量控制 (QC) 环节，通过快速计数检查每批细胞处理前的状态，及时发现异常（如细胞密度过低、活率偏低、聚集严重），减少误差传播。

因此，在药物研发机构、生物制药公司、CRO 平台、毒理学核心平台中，Countess 3 作为通用细胞分析前处理工具具有较大潜力。

三、应用中体现的关键价值与优势

结合上述应用领域，可以提炼出 Countess 3 带来的几大关键价值：

1. 标准化和减少人为误差
   手工使用血球计数板（hemocytometer）计数，操作员经验、视野选择、染色时间、样本混匀程度等因素都会造成较大差异。而机器学习驱动的自动图像分析能够使得计数结果具有更高的可重复性和可比性。 

2. 节省时间、提高通量
   快速计数 (<30 秒) 意味着实验室可更快地获得结果，从而缩短样本准备时间，提高整体实验流程效率。对于日常大量细胞培养或筛选工作尤为有益。

3. 增强数据记录与追踪能力
   自动将影像、计数结果导出至 USB 或通过 WiFi 上传，与实验日志系统联动，提高数据完整性与可追溯性。对于 GMP 或过程开发实验室而言尤为重要。

4. 适应范围广、应用灵活
   该仪器支持多种细胞类型（贴壁、悬浮、血系、PBMC 等）、并可兼容多种计数玻片，且具有较宽的浓度测量范围，适应现代细胞生物学中多样化样本的计数需求。 

5. 为下游分析提供可靠输入
   可靠的初始细胞计数、活率、聚集体信息，是诸如分选、单细胞测序、细胞治疗扩增等下游流程成功的基础。Countess 3 在这方面发挥“样本质控仪器”角色。

6. 提升实验室整体流程效率与质量
   自动化设备减少手剂操作、减少人为失误、简化培训流程，有助于实验室将更多人力资源投入更高增值的工作，无形中提升整体流程质量。

四、具体应用场景展开

为了更直观地说明 Countess 3 在各行业中的落地运用，以下将多个典型场景展开说明。

4.1 贴壁细胞接种与传代流程

在贴壁细胞培养（如 HEK293、CHO 细胞、成纤维细胞、肿瘤细胞系等）中，通常需要确定细胞何时达到传代条件（如 70-80% 融合、细胞对数增长），再将细胞收集、离心、重悬并计数，以便按比例重新接种。
使用 Countess 3，可按以下流程操作：取细胞悬液，经离心或胰酶处理后重悬，取适量细胞与台盼蓝按 1∶1 混合 ~10 µL，将混合物吸入一次性或可重复玻片，插入仪器，一键运行计数。仪器自动捕捉图像、分析细胞与死细胞、输出浓度、活率、平均细胞直径、聚集体百分比。
从而研究人员可迅速确定接种浓度（如 1×10^5 cells/mL ）是否符合实验设计，无需人工显微镜计数或阳光板下人工计数。此方式提升效率，同时因自动判别减少人为选择偏差。
此外，如果细胞出现严重聚集或碎片增多，仪器也会报告聚集体比例偏高，从而提示操作者可能需要改善细胞离心或重悬操作，或检查培养状态是否异常。

4.2 悬浮细胞／血系细胞（如 PBMC）处理

在免疫学研究或生物治疗相关研究中，常用 PBMC（外周血单核细胞）、淋巴细胞、巨噬细胞、NK 细胞等悬浮细胞类型。它们通常体积小、浓度低、易与碎片或血浆残留物混杂，传统计数难度较大。
Countess 3 宣称其机器学习算法在诸如 PBMC 样本中，亦能提供可靠计数。在这种场景中，其优势包括：

• 样本准备后（可能包括红细胞裂解、离心、洗涤、重悬），取一定体积与染料混合并计数，可评估细胞回收率、活率。

• 在免疫细胞扩增（如 T 细胞刺激扩增）之前，确认起始 PBMC 数目和活率，以便统一每批次输入。

• 在 CAR-T 或 T 细胞制备过程中，如果起始 PBMC 数目偏低或活率偏低，可能影响扩增效率或最终产物质量。通过 Countess 3 快速得数，可及时调整策略。

4.3 单细胞组学样本准备

在 scRNA-Seq、scATAC-Seq 等单细胞组学技术中，一个重要前提是：输入细胞尽可能为单细胞状态（避免聚集体）、高活率、低碎片、精确定量。这就要求在细胞分选、微流控装置加载、文库构建之前，对样本进行严格的“质控”。Countess 3 在此可发挥如下作用：

• 快速测定活细胞浓度、死细胞比例、聚集体比例。例如仪器可报告“细胞聚集体百分比”，帮助实验者确认是否低于推荐阈值 (<5%)。 

• 在核分离 (nuclei isolation) 步骤后，可评估细胞核数量与完整性（尤其 FL 版本支持荧光染色识别核），从而为后续 scATAC 或 snRNA 做准备。

• 自动记录图像和数据，可与实验设计体系（如 LIMS）对接，增强样本制备的可追溯性。

• 提升制备效率：相比人工计数，自动计数节省时间，有利于多个样本并行处理。

由于单细胞实验费用较高、样本不可逆、对样本状态要求高，Countess 3 在该流程中价值显著。

4.4 转染／基因编辑／病毒感染实验

在转染 (transfection)、病毒感染、基因编辑 (如 CRISPR/Cas9) 等操作后，常需评估细胞扩增情况、存活率及处理引入效应。Countess 3 在这类实验中的应用包括：

• 在转染后某一时点，快速评估细胞数目与活率，以判断是否进入细胞扩增期或是否需要换液、补充等。

• 在病毒感染实验（如 lentivirus 或 adenovirus ）中，通过活率变化监控感染对细胞的毒性效应，并结合荧光报告基因（若适用）进行后续分析。虽然 Countess 3 标准版本为明场计数，但带 FL 版本或配合染料亦可辅助。

• 在 CRISPR 编辑后，扩增细胞前可用 Countess 3 进行计数，确保细胞起始密度准确，提高编辑效率。

• 在药物或小分子筛选中，作为初步“细胞健康状态”检测工具，筛查异常批次或处理条件。

4.5 组织工程／干细胞／成体干细胞研究

对于干细胞 (如 iPSC、MSC)、成体干细胞及其分化转化研究，关键在于起始细胞状态、扩增状况、成球/贴壁情况、细胞群异质性。Countess 3 可为这些研究提供计数与活率基准：

• 在贴壁‐悬浮切换、开球、转移等流程中，快速统计起始细胞数，以便控制接种条件。

• 在分化诱导（如 MSC 向成骨/成软骨/成脂）过程中，监测不同条件下细胞的活率变化、细胞扩增倍率，从而辅助优化诱导方案。

• 在细胞球 (spheroid)、类器官 (organoid) 产生前，确认离散细胞状态（避免团聚）是关键，Countess 3 的聚集体检测功能在这里尤为有用。

• 在再生医学产品开发阶段，自动化计数设备有助于实验流程标准化，减少人为变异，提高数据可重复性。

4.6 药物筛选／毒理学／高通量细胞分析

在生物医药开发过程中，细胞计数是很多下游检测（如 MTT 、 CCK-8 、流式细胞术）之前必做的步骤。Countess 3 在该类型应用中的优势包括：

• 快速处理多个样本，适合中通量筛选样本前置条件检查。

• 对结果一致性要求高的 QC 步骤（如每批次细胞起始数目是否一致、活率是否达标）提供可靠的计数数据。

• 通过减少手工操作时间和误差，研究者可将更多时间投入数据分析与结果解读。

• 在毒理学实验中，可辅助判断药物、毒素处理后的细胞剩余活率情况，以及是否进入下游检测。

五、适用细胞类型及兼容性说明

Countess 3 在官方资料中指出，其兼容范围广泛：包括多种细胞系、原代细胞、血系细胞、贴壁和悬浮样本。  技术规格中指出，仪器对直径约 4 至 60 µm 的细胞或颗粒可进行计数。
具体要点如下：

• 样本类型：包括贴壁细胞系（如 CHO、HEK293、肿瘤细胞系）、悬浮细胞（如 PBMC、T 细胞、NK 细胞）、原代细胞、分离后的细胞核（在 FL 版本中）等。

• 样本浓度：推荐在 1×10^5 至 4×10^6 cells/mL 的范围内，为最优计数效果区间。虽然仪器可接受更低或更高浓度（1×10^4 至 1×10^7 cells/mL），但极端浓度可能导致聚集、重叠、计数误差。 

• 染色方式：典型为台盼蓝（trypan blue）1∶1 混合样本，用于活／死区分。但在包括 FL 版本中，还可配合其他荧光染料（如 ReadyCount® 染料）用于荧光通道检测。 

• 兼容耗材：包括一次性计数玻片与可重复使用玻片，研究室可根据成本或废弃物需求选择。 

• 数据接口：USB 驱动器支持保存数据与图像；WiFi 模块（视地区配置）可实现数据导出与云端连接。 

因此，无论是常规细胞培养实验室、免疫细胞扩增平台、还是单细胞组学研究中心，Countess 3 在细胞类型适应性和操作兼容性上具备较高通用性。

六、在实际应用中的注意事项与最佳实践

尽管 Countess 3 在细胞计数方面具有诸多优势，但在实际应用中，为保障数据准确性与操作可靠性，仍建议遵循以下最佳实践：

1. 样本制备一致性

• 混匀：离心、重悬、混匀要充分，避免细胞沉淀或团聚。

• 染色比例：如使用台盼蓝，推荐样本与染料按 1∶1 储备，并准确吸取体积（典型为 10 µL + 10 µL）进入玻片。

• 浓度控制：尽量将细胞浓度调整至推荐范围（如 1×10^5 至 4×10^6 cells/mL）以优化成像与识别效果。极低或极高浓度可能导致重叠、识别困难。

2. 避免或识别细胞团聚

• 团聚会影响计数准确性、误判聚集体为单细胞，或被算法排除。仪器本身提供聚集体百分比指标，是判断样本是否适用于下游分析的重要参考。

• 在需要单细胞分析的场景里，建议尽量减少聚集，例如使用去聚剂、通过筛网过滤、确保充分重悬。

• 若聚集体比例过高，应重新离心、重悬、或优化样本制备流程。

3. 清晰识别死细胞与碎片

• 虽然设备自动识别死细胞与活细胞，但染色操作仍需标准化。染色时间、混合均匀与样本量需保持一致。

• 样本中若含大量碎片或非细胞颗粒（如细胞裂解残余、培养基颗粒），应在计数前清除或适当稀释，以避免算法误判。

4. 校验与维护

• 虽然 Countess 3 宣称“无需常规校准”，但建议初次使用及日常使用中定期做标准颗粒（如计数珠）检测，以确认仪器识别准确性。

• 保持计数玻片（尤其可重复使用型）清洁、无划痕、无残留染料，以免影响成像。

• 确保光源稳定、仪器放置平稳、避免震动、避免强烈环境光干扰。

5. 数据管理与记录

• 利用仪器的 USB 或 WiFi 导出功能，将每次计数的图像、结果、参数保存归档，有助于实验室管理、质量控制与后续溯源。

• 若用于流程开发或生产前期，建议将计数数据与传代日志、扩增日志、样本编号、操作员等关联记录，形成完整数据链。

6. 理解仪器局限与适用范围

• 虽然仪器支持多种样本类型，但在非常高浓度、多聚集体、极低对比度、非常异形细胞（如大颗粒、细胞团）样本中，识别可能存在挑战。用户应评估是否需要前处理（如稀释、滤网、分散）。

• 本设备标注为“仅供研究使用，不用于临床诊断”，因此若用于临床生产环节（如GMP下的细胞治疗产品）需确认适用性与合规性。

• 虽为自动计数设备，但仍建议与传统显微镜计数或流式细胞仪等方法交叉验证，特别在新的细胞类型或工艺首次使用时。

通过上述实践与注意事项，可以最大限度发挥 Countess 3 的性能、提高数据可靠性，并降低实验误差。

七、未来拓展趋势与适用价值

随着细胞生物学、细胞治疗、单细胞组学、免疫细胞扩增等研究领域的快速发展，Countess 3 以及类似自动化细胞计数设备的应用价值将进一步凸显。以下是几个趋势与其适用价值的延伸视角：

• 智能化分析与机器学习驱动的细胞识别：Countess 3 已经运用了基于深度学习的图像分析算法。未来，随着算法持续优化，可能进一步支持更多细胞类型识别、更精准的形态特征识别（如细胞周期状态、细胞形态变化、细胞分裂状态等）。

• 联通数据平台与实验室自动化流程：设备具备将数据导出至 USB/云端，未来可进一步与 LIMS、ELN 系统衔接，实现从细胞接种、计数、扩增到下游分析一体化管理。对于规模化细胞制造／细胞治疗生产流程尤为重要。

• 单细胞及高通量 QC 流程标准化：随着 scRNA-Seq、细胞治疗等对样本起始状态要求越来越高，自动化细胞计数设备如 Countess 3 将成为制备流程中的“质控门槛”设备。其结果决定了后续实验成功率、数据质量。

• 成本节约与实验室效率提升：相比手工计数耗时、易出错，自动计数可显著提升通量、降低操作员培训成本、提升结果一致性。实验室规模扩大、样本量增加时，这一优势尤其显著。

• 可持续发展与耗材优化：Countess 3 支持可重复使用玻片选项，这在注重实验室绿色环保（减少一次性塑料用具）趋势中具有意义。用户可根据使用量、预算选择适配。

综上，Countess 3 在细胞计数这一看似基础但非常关键的环节，具有“从研发实验室到生产阶段”均可适用的价值，其应用覆盖从日常培养、扩增、样本准备到高端分析质量控制的全过程。