Countess3細(xì)胞計(jì)數(shù)儀能夠同時(shí)測(cè)定細(xì)胞活率與總數(shù),其核心技術(shù)基礎(chǔ)在于對(duì)細(xì)胞懸液樣本進(jìn)行多維度光學(xué)分析。目前主流的實(shí)現(xiàn)方式主要依托圖像分析法與流式分析法兩大類技術(shù)路徑,兩者均通過(guò)區(qū)分活細(xì)胞與死細(xì)胞的不同物理化學(xué)特性來(lái)完成雙重測(cè)定。
在圖像分析體系中,Countess3細(xì)胞計(jì)數(shù)儀通常配合一次性計(jì)數(shù)板或可重復(fù)使用的流通池,結(jié)合高分辨率光學(xué)成像系統(tǒng)。檢測(cè)過(guò)程中,儀器首先將細(xì)胞懸液與熒光染料進(jìn)行混合。常用的熒光染色方案采用兩種核酸染料:一種能夠穿透完整細(xì)胞膜,進(jìn)入活細(xì)胞內(nèi)與核酸結(jié)合,發(fā)出綠色熒光;另一種則只能進(jìn)入膜受損的死細(xì)胞,與核酸結(jié)合后發(fā)出紅色熒光。儀器在特定激發(fā)光照射下,分別采集綠色與紅色兩個(gè)熒光通道的圖像,再通過(guò)圖像處理算法自動(dòng)識(shí)別并計(jì)數(shù)每個(gè)通道中的熒光細(xì)胞數(shù)量?;罴?xì)胞數(shù)量由綠色熒光陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)決定,死細(xì)胞數(shù)量由紅色熒光陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)決定,細(xì)胞總數(shù)則為二者之和,細(xì)胞活率即活細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的百分比。

部分無(wú)需熒光標(biāo)記的細(xì)胞計(jì)數(shù)儀則利用明場(chǎng)成像結(jié)合臺(tái)盼藍(lán)染色實(shí)現(xiàn)活率檢測(cè)。臺(tái)盼藍(lán)作為一種陰離子染料,無(wú)法透過(guò)活細(xì)胞的完整細(xì)胞膜,只能進(jìn)入膜受損的死細(xì)胞并使其染成藍(lán)色。儀器通過(guò)明場(chǎng)圖像識(shí)別被染色的死細(xì)胞與未被染色的活細(xì)胞,計(jì)算出各自的數(shù)目。相比熒光法,臺(tái)盼藍(lán)法操作更為簡(jiǎn)便,但抗干擾能力相對(duì)較弱,適用于細(xì)胞碎片較少、細(xì)胞狀態(tài)均一的樣本。
在流式分析體系中,細(xì)胞計(jì)數(shù)儀將細(xì)胞懸液以單細(xì)胞流的形式依次通過(guò)檢測(cè)區(qū)。每個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)激光照射點(diǎn)時(shí),前向散射光強(qiáng)度反映細(xì)胞大小,側(cè)向散射光或特定熒光通道信號(hào)則反映細(xì)胞膜完整性及活性狀態(tài)。結(jié)合核酸熒光染料,流式細(xì)胞計(jì)數(shù)儀能夠同時(shí)獲取細(xì)胞總數(shù)以及活、死細(xì)胞的分類計(jì)數(shù)結(jié)果,并在短時(shí)間內(nèi)完成數(shù)萬(wàn)個(gè)細(xì)胞的高通量統(tǒng)計(jì)。
現(xiàn)代細(xì)胞計(jì)數(shù)儀通常內(nèi)置自動(dòng)對(duì)焦、多視野采樣與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能。儀器會(huì)采集多個(gè)區(qū)域的光學(xué)圖像或流式信號(hào),排除細(xì)胞聚集體與碎片干擾,通過(guò)平均化處理降低采樣誤差,最終輸出細(xì)胞密度、細(xì)胞總數(shù)、活細(xì)胞數(shù)、死細(xì)胞數(shù)以及活率百分比等關(guān)鍵參數(shù)。這一整套光學(xué)檢測(cè)與算法識(shí)別流程,使細(xì)胞計(jì)數(shù)儀能夠在無(wú)需人工干預(yù)的條件下,快速、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)細(xì)胞活率與總數(shù)的同步測(cè)定。