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、概述

明场模式（Bright Field Mode）是赛默飞Invitrogen Countess 3 FL 自动细胞计数仪的基础检测功能之一。它基于传统光学显微成像原理，通过高亮度LED白光照明与高分辨率CMOS图像传感器捕获细胞图像，并借助智能算法进行自动识别、计数与活性分析。

在明场模式下，仪器无需荧光染料即可实现高精度细胞计数，并支持通过台盼蓝（Trypan Blue）染色区分活细胞与死细胞。该模式适用于多种细胞类型，包括悬浮细胞、贴壁细胞消化液、原代细胞及干细胞。
其操作快速、稳定、无光毒性干扰，是细胞培养监测、实验前计数与活性检测的标准方法。

二、明场模式原理

明场模式基于光学透射成像原理。当白光通过细胞样品时，细胞内部结构因密度与折射率差异而对光线产生不同程度的散射与吸收，形成对比图像。系统通过对比灰度分布来识别细胞边界与形态特征。

Countess 3 FL采用先进的光学组件与算法分析系统：

1. 光学部分

• 采用高亮度LED冷光源，光照均匀、低热辐射；

• 通过高精度透镜组聚焦成像；

• 平场校正确保视野光照一致性≥95%。

2. 成像传感部分

• 配备2048×1536像素CMOS成像芯片；

• 分辨率约1.5 μm/像素，可清晰分辨4 μm以上的细胞；

• 自动曝光功能根据样品透光率调节亮度。

3. 算法部分

• 图像预处理：自动去除噪声与背景；

• 边缘检测：识别细胞轮廓；

• 聚团分割：基于分水岭算法分离重叠细胞；

• 分类统计：区分活细胞、死细胞与碎片。

通过以上步骤，系统能在8–10秒内输出总细胞数、活死比例、细胞直径分布等关键参数。

三、光学系统结构

1. 光源模块

• 类型：高强度白光LED；

• 光谱范围：380–750 nm；

• 光照均匀度：≥95%；

• 光源寿命：>25,000小时；

• 光强稳定性：波动≤±2%。

2. 成像光路

• 成像方式：透射式明场；

• 光轴偏差：≤0.05°；

• 物镜等效放大倍数：10×；

• 成像分辨率：1.5 μm/像素；

• 视野范围：约1 mm × 0.75 mm。

3. 聚焦系统

• 自动聚焦算法结合对比度评估与梯度计算；

• 手动调焦模式用于特殊样品；

• 对焦精度：≤0.5 μm；

• 自动聚焦时间：<2秒。

四、明场模式的检测流程

1. 样品准备

（1）细胞取样

将培养中的细胞轻轻吹匀，保证悬浮均一。若为贴壁细胞，应先使用胰酶消化、离心重悬。

（2）染色

使用0.4%台盼蓝（Trypan Blue）溶液进行活死细胞区分。

• 按1:1比例混合样品与染液；

• 混匀后静置2分钟；

• 活细胞透明，死细胞呈蓝色。

（3）浓度控制

样品浓度应保持在1×10⁵–5×10⁶ cells/mL范围内，浓度过高会导致聚团识别误差。

2. 样品加载

• 吸取10 μL混合样品；

• 加入Countess专用计数芯片进样孔；

• 确保液体均匀铺满检测腔体，避免气泡；

• 插入仪器样品槽，直至卡扣定位。

3. 模式设置

1. 打开主界面，选择“Bright Field Mode”；

2. 选择样品类型（悬浮细胞或贴壁细胞）；

3. 若使用染色，勾选“Trypan Blue Analysis”；

4. 点击“Start Count”，系统自动运行检测。

4. 数据采集与处理

检测过程中系统自动执行以下步骤：

• 采集原始明场图像；

• 调整对焦与曝光；

• 图像平滑与增强；

• 自动识别细胞并分类；

• 输出数值结果与图像。

检测时间通常为8–12秒，效率远高于人工血球计数法。

5. 结果显示与输出

检测完成后，屏幕显示：

• 总细胞数（Total Cells/mL）；

• 活细胞数（Live Cells/mL）；

• 死细胞数（Dead Cells/mL）；

• 活性比例（Viability %）；

• 平均直径（Mean Diameter）；

• 直径分布直方图。

同时显示检测图像，可放大观察细胞形态。
结果可导出为PDF或CSV文件，并保存至U盘或网络。

五、检测性能指标

六、算法与图像分析机制

明场模式下的图像分析采用智能识别算法，主要步骤如下：

1. 图像预处理

• 均匀化校正去除光照不均；

• 噪声滤波以增强对比度。

2. 阈值分割

• 基于灰度直方图自动确定阈值；

• 分离细胞与背景区域。

3. 边缘检测

• 使用Sobel与Canny算子检测细胞轮廓；

• 提取圆形度与面积特征。

4. 聚团分割

• 采用分水岭算法（Watershed）分离相连细胞；

• 避免聚团误判为单个细胞。

5. 活死识别

• 根据细胞内光密度差异（台盼蓝吸光特性）；

• 自动区分透明细胞与染色细胞。

6. 数据统计

• 输出细胞总数、平均直径、直径分布、活性比例。

算法经过大量样本验证，能适应多种细胞类型及密度变化。

七、典型应用场景

1. 细胞培养监测

在细胞传代或实验前计数中，明场模式能快速测定细胞浓度与活性，为后续实验提供准确接种量。

2. 药物毒性评估

通过台盼蓝染色，分析处理前后细胞存活率差异，评估药物或化学品的细胞毒性。

3. 干细胞与原代细胞活性检测

对对比度低的样品，系统通过高灵敏度算法识别，实现准确计数。

4. 工艺生产质量控制

在细胞培养生产线中，明场模式可定期检测细胞活性，确保培养质量一致性。

八、图像特征与显示界面

1. 实时显示：在检测时屏幕实时显示图像，便于操作员观察聚焦状态；

2. 结果叠加：识别出的细胞边界以绿色或红色线框显示；

3. 统计视图：可同时查看数值表与分布图；

4. 图像放大功能：支持多倍放大，便于检查细胞形态完整性；

5. 多样品记录：每个样品检测结果自动编号并存档。

九、优势与技术特点

1. 操作便捷

无需复杂设置，一键自动完成聚焦、采集与分析。

2. 计数速度快

单次检测仅需8–12秒，适合高通量实验。

3. 高精度算法

聚团细胞识别率达97%，结果与显微镜人工计数高度一致。

4. 无荧光污染

采用白光透射，不产生光漂白或光毒性影响。

5. 成本低廉

无需荧光染料，仅使用台盼蓝即可获得可靠结果。

6. 适用性强

可分析多种来源细胞，包括哺乳动物细胞、昆虫细胞、酵母等。

十、注意事项

1. 样品应充分混匀，防止沉降导致误差；

2. 计数芯片使用后应立即丢弃，避免交叉污染；

3. 避免气泡进入检测腔体；

4. 染色时间不宜超过5分钟，以防活细胞渗染误判；

5. 若样品密度过高，应稀释后再检测；

6. 仪器检测口保持清洁，防止光学干扰。

十一、结果误差来源分析

十二、维护与校准

1. 光学校准

每周使用标准微球（10 μm）进行光学校准，确保成像清晰与光强稳定。

2. 清洁保养

• 使用70%乙醇擦拭外部表面；

• 不可使用含氯溶剂；

• 样品槽每日清洁一次。

3. 软件更新

定期检查系统软件版本，更新后算法可提升识别精度。

十三、数据导出与管理

检测完成后可通过以下方式保存与共享结果：

• 本地存储：仪器自动保存检测记录；

• U盘导出：支持PDF与CSV格式；

• 网络导出：连接实验室服务器或云端平台；

• 文件命名规则：样品名_日期_模式.pdf。

系统自动生成统计报告，包含数值表、图像及直方图，满足实验记录与质量体系要求。

十四、性能验证结果

在多批次实验验证中，Countess 3 FL 明场模式表现如下：