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赛默飞细胞计数仪Invitrogen Countess 3 FL Automated Cell Counter样品兼容性

样品兼容性(Sample Compatibility)是评估细胞计数仪性能与应用范围的重要参数之一,它决定仪器是否能够适应不同细胞来源、物理特性、培养条件和染色方式。Countess 3 FL 通过灵活的光学系统、可调节的算法参数以及智能荧光检测模块,能够兼容绝大多数哺乳动物细胞、原代细胞、干细胞、悬浮细胞及贴壁细胞样品。

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一、概述

赛默飞Invitrogen Countess 3 FL 自动细胞计数仪是一款集明场与荧光检测于一体的高性能细胞分析仪。其设计目标不仅是实现高精度自动计数与活性检测,还要具备对多种样品类型、细胞种类及检测条件的广泛兼容性

样品兼容性(Sample Compatibility)是评估细胞计数仪性能与应用范围的重要参数之一,它决定仪器是否能够适应不同细胞来源、物理特性、培养条件和染色方式。Countess 3 FL 通过灵活的光学系统、可调节的算法参数以及智能荧光检测模块,能够兼容绝大多数哺乳动物细胞、原代细胞、干细胞、悬浮细胞及贴壁细胞样品。


二、兼容性设计理念

1. 多类型样品检测

Countess 3 FL 的光学与算法系统经过优化,可自动识别不同形态和大小的细胞。无论是直径4 μm的小细胞(如淋巴细胞),还是直径超过30 μm的大细胞(如成纤维细胞),都能实现准确计数与成像。

2. 明场与荧光双模兼容

仪器支持明场检测(Bright Field)与三通道荧光检测(Blue, Green, Red),可以根据样品类型与实验需求选择最优模式:

  • 明场模式:适用于透明或弱对比细胞样品;

  • 荧光模式:适用于染色样品、荧光标记细胞及特定生物信号检测。

3. 染料兼容性

Countess 3 FL 兼容多种常见荧光染料与细胞活性染料,包括:

  • 台盼蓝(Trypan Blue)

  • Calcein-AM / PI

  • DAPI、Hoechst、GFP、RFP、FITC、Texas Red 等
    通过多通道检测,仪器可实现不同染料信号的分离与叠加分析。

4. 自动参数调整

系统内置智能算法,可根据不同样品类型自动调整曝光时间、聚焦深度与识别阈值,从而适应不同细胞密度、亮度与透明度。


三、适用的细胞类型

Countess 3 FL 对多种来源和形态的细胞样品均具备良好兼容性,可归纳如下:

1. 悬浮细胞(Suspension Cells)

该仪器对悬浮细胞的检测效果最优,特别适用于:

  • 淋巴细胞系(Jurkat、Raji、K562等);

  • 白血病细胞系(THP-1、HL-60);

  • 免疫细胞(T细胞、B细胞、NK细胞);

  • 原代血液细胞

悬浮细胞颗粒分布均匀、形态独立,仪器能自动识别个体边界并准确计数。

2. 贴壁细胞(Adherent Cells)

贴壁细胞需经胰酶或EDTA处理成单细胞悬液后检测。
常见兼容细胞包括:

  • HEK293HeLaCHO-K1A549U2OSMDCK等。
    系统算法可识别部分碎片并排除非细胞颗粒,保证计数准确度。

3. 干细胞与原代细胞

Countess 3 FL 对形态复杂或直径变化较大的细胞同样具有高适应性:

  • 间充质干细胞(MSC)

  • 诱导多能干细胞(iPSC)

  • 神经干细胞

  • 造血干细胞(HSC)

仪器在明场与荧光模式下均可识别这些细胞的形态特征与活性比例,支持细胞培养与分化研究。

4. 癌细胞与肿瘤球样细胞

仪器能准确识别单层细胞及团簇细胞,对癌细胞球体(如肿瘤干细胞球)进行成像分析时,算法自动分割聚团区域,保证计数不重叠。

5. 细菌、酵母与其他微生物

虽然Countess 3 FL 主要针对哺乳动物细胞设计,但在荧光模式下也可检测部分较大微生物样品,如酵母(>3 μm)或藻类细胞。需使用特定荧光染料(如SYTO或PI)提高识别率。


四、样品浓度兼容范围

Countess 3 FL 支持广泛的细胞浓度范围,从低密度到高密度样品均能保持良好检测精度。

样品类型建议浓度范围 (cells/mL)最佳检测浓度 (cells/mL)
悬浮细胞1×10⁴ – 1×10⁷5×10⁵ – 5×10⁶
贴壁细胞1×10⁵ – 1×10⁶3×10⁵
干细胞5×10⁴ – 1×10⁶2×10⁵
混合样品1×10⁵ – 1×10⁷1×10⁶

系统内置浓度调节提示,当样品浓度过高时会自动提醒用户稀释以避免聚团或识别饱和。


五、样品物理与化学性质兼容性

1. 样品介质

兼容常见细胞悬浮液与缓冲体系,包括:

  • PBS、DPBS、HBSS;

  • DMEM、RPMI-1640 等培养基;

  • FBS 含量≤10%的培养液(避免影响光学对比度);

  • 低浓度有机溶剂体系(≤1% DMSO)。

2. 样品pH值与离子强度

仪器检测对pH值变化不敏感,但建议保持样品pH在6.8–7.6之间;
极端离子浓度或高盐缓冲液可能引起光散射干扰,应使用标准PBS体系。

3. 粘度与颗粒物

对于高粘度样品(如含高浓度蛋白或细胞外基质溶液),应预先稀释以保证流体均匀填充计数芯片。
仪器能识别并排除非细胞颗粒,确保数据准确。


六、染色兼容性

Countess 3 FL 支持多种染料组合与检测方案,以满足不同实验需求:

1. 活死染色

  • 台盼蓝法(Trypan Blue):经典活性检测方案;

  • Calcein-AM / PI 双染:通过荧光信号区分活细胞(绿)与死细胞(红);

  • SYTO9/PI 染料组合:用于微生物或干细胞活性检测。

2. 核染色

DAPI、Hoechst 染料可用于核酸染色,帮助识别细胞形态或多核细胞结构。

3. 荧光蛋白检测

支持多种荧光蛋白(GFP、RFP、mCherry、YFP等)的定量分析,用于基因转染、蛋白表达及标记实验。

4. 特殊荧光探针

兼容ROS检测探针、钙离子荧光染料(Fluo-4 AM)、线粒体染料(MitoTracker)等,可扩展用于功能性实验。


七、计数芯片兼容性

Countess 3 FL 使用专用一次性聚合物计数芯片(Countess Cell Counting Chamber Slide),同时支持以下替代或配套组件:

  • Countess 3 Reusable Slide(可重复使用玻片);

  • Countess 3 Disposable Chamber(一次性计数腔体);

  • Countess Calibration Beads(用于性能验证的标准微球)。

芯片材质耐化学腐蚀、光学透明度高,可兼容多种缓冲液与荧光染料,不易产生背景自发荧光。


八、样品温度与时间兼容性

  1. 温度范围:建议样品检测温度为20–25°C;过低温度可能导致细胞黏附聚集,过高则引起染料荧光衰减。

  2. 检测时间:染色样品应在制备后15分钟内检测,防止荧光信号衰减或细胞死亡比例上升。

  3. 样品稳定性:仪器在短时间内可连续检测多个样品,无需重新校准温度或光源。


九、样品尺寸兼容范围

Countess 3 FL 支持直径2–60 μm的颗粒检测范围,覆盖从小型血细胞到大型上皮细胞的多种类型:

样品类型平均直径 (μm)兼容性说明
淋巴细胞5–8完全兼容
巨噬细胞10–15识别准确
成纤维细胞15–25图像分辨率高
干细胞8–20可区分不同阶段细胞
肿瘤细胞12–30支持聚团分割分析

仪器算法可自动调整识别阈值,适应不同尺寸范围的细胞群体。


十、复杂样品兼容性

Countess 3 FL 能对多组分混合样品进行分层识别与独立计数:

  1. 多细胞类型混合样品

    • 仪器可区分不同尺寸或荧光特性的细胞群;

    • 支持两类或三类细胞群体的同步分析(如免疫共培养体系)。

  2. 含碎片或杂质样品

    • 系统自动剔除小于2 μm的非细胞颗粒;

    • 背景扣除功能能有效消除杂质信号。

  3. 血液样品

    • 适用于外周血单核细胞(PBMC)检测;

    • 可分析红细胞裂解后获得的白细胞悬液。


十一、样品加载与检测兼容性说明

1. 加样体积

标准检测使用 10 μL 样品即可完成分析;
对于低浓度样品,可适当增加至20 μL以提高信号可靠性。

2. 加载速度

液体沿芯片毛细通道自动流入检测区,约1秒内完成填充。
系统在检测前自动判断样品是否填充完整,避免气泡或空腔导致结果偏差。

3. 清洗兼容性

检测结束后,芯片可直接弃用或用无水乙醇冲洗(若为可重复使用型号),无需额外维护。


十二、数据兼容性与报告输出

仪器检测完成后,系统会自动生成兼容不同科研需求的数据报告:

  • 计数结果(Total / Viable / Non-viable);

  • 平均细胞直径与分布;

  • 荧光阳性比例与信号强度;

  • 可导出为PDF、CSV、XLSX或TIFF格式。

这些格式与主流数据分析软件(GraphPad Prism、FlowJo、Excel)完全兼容,方便进一步统计与可视化分析。


十三、样品不兼容的情况与限制

虽然Countess 3 FL兼容性广泛,但在以下情况下可能需要优化或预处理:

  1. 样品含大量非细胞颗粒(如磁珠或聚合物);

  2. 样品强荧光自发背景(如含有自发荧光培养基);

  3. 极高浓度(>1×10⁷ cells/mL)导致图像饱和;

  4. 粘性或凝胶类样品阻碍芯片流动。

通过稀释、离心或滤过可有效改善这些问题。


十四、实际应用示例

案例一:T细胞免疫实验

  • 样品:人外周血分离的T细胞

  • 染料:Calcein-AM/PI

  • 结果:活细胞比例93%,死细胞7%,检测时间9秒
    说明:仪器完全兼容免疫细胞检测,适合CAR-T实验前质量控制。

案例二:干细胞分化研究

  • 样品:间充质干细胞

  • 模式:明场 + 红色荧光通道(PI)

  • 结果:活性检测误差低于3%,可稳定分析不同分化阶段的细胞特征。

案例三:混合细胞共培养分析

  • 样品:GFP标记的成纤维细胞与未标记上皮细胞混合

  • 检测:Green通道与明场叠加分析

  • 结果:系统自动分群识别,阳性比例约58%,识别率高。


十五、兼容性总结

Countess 3 FL 的样品兼容性表现可概括为以下几个方面:

  1. 细胞类型兼容性广:覆盖绝大多数哺乳动物细胞、干细胞及免疫细胞。

  2. 多模式支持:明场与荧光检测无缝切换,适应多种实验需求。

  3. 染料适配性强:兼容主流荧光染料、活性探针与核酸染料。

  4. 浓度范围宽:从低密度稀样到高密度培养均可精准计数。

  5. 尺寸范围大:支持2–60 μm细胞粒径检测。

  6. 环境适应性好:对温度、pH及溶液体系具有良好耐受性。

  7. 数据输出兼容:结果可与主流分析软件及云端平台无缝对接。