Technologie počítání buněk CASY - CASY cell counting technology

Technologie CASY je vícekanálové elektrické pole buňka systém počítání. Poprvé byla uvedena na trh společností Schärfe System GmbH v roce 1987 pod názvem CASY1. První systémy byly prodávány s počítačem ATARI a obdélníkovým šasi. V 90. letech byl počítač ATARI nahrazen běžným počítačem a podvozek se změnil na válce. V roce 2006 získala společnost Schärfe System společnost Innovatis AG, zaměřená na buněčná kultura analýza. CASY využívá techniky vyloučení elektrického proudu a analýzy pulzní oblasti, buňky lze analyzovat a počítat efektivním a přesným způsobem. O tuto technologii lze požádat počítání buněk, analýza buněčné kultury v určitém časovém intervalu nebo dokonce v určitém časovém období.

Princip technologie CASY

Životaschopnost buněk lze hodnotit na základě integrity plazmatická membrána: živé buňky mají neporušené plazmatické membrány, zatímco membrány odumřelých buněk jsou rozbité. Když je článek vystaven poli nízkého napětí, elektrický proud nemůže projít neporušenou membránou, což je elektrický izolátor, pokud je to životaschopné. V opačném případě, protože je buněčná membrána rozbitá, může elektrické pole projít poškozenou buňkou, protože na její membráně jsou póry. U normální buňky nemůže být její velikost menší než její jaderná velikost, což je kritérium pro rozlišení mezi živými buňkami a mrtvými buňkami.

Výsledkem je, že když buňky v elektrolyt nebo konkrétní nárazník, jsou zarovnány jeden po druhém do přesného měřicího póru a vystaveny elektrickému poli, lze zachytit každou z jejich informací a analyzovat podmínky kultivace, včetně jejich koncentrace, životaschopnosti a objemu. Například když živé buňky získají větší objem a procházejí proudem proudu, může být generován větší impuls v amp-1 a poté zesílen. Protože velikost buňky souvisí s objemem buňky, může být vytvořen profil velikosti buňky v populaci buněk, pokud jde o výšku pulzu. Protože jsou buňky skenovány na tak vysoké frekvenci, lze dosáhnout přesného výsledku a vysokého rozlišení.

Tyto výsledky z každé buňky se kumulují a přiřazují v kalibrovaném vícekanálovém analyzátoru s více než 500 000 kanály. Takže pro technologii CASY, jako buňka průtoková cytometrie, může prezentovat data každé buňky jako graf distribuce velikosti buňky, který má 2 proměnné, změnu objemu buňky a životaschopnost buňky. Materiály procházející zařízením mohou být brány brány. U nově vynalezených zařízení mají automaticky nižší prahovou hodnotu na 7 um, což může v buněčné kultuře vyloučit malé částice a zbytky buněk. Zároveň bude existovat horní prahová hodnota, která zabrání agregaci buněk pro počítání. Někteří uživatelé však mohou nastavit horní práh na neomezenou velikost buňky. Jelikož se velikost buněk každého typu buňky mění, mělo by se před provedením hradlování zajistit, aby byla během experimentu souvisejícího s velikostí buněk zahrnuta správná velikost buněk.^[1]

Výhody

Protože životaschopnost buněk je určena vyloučením elektrického proudu, životaschopná barviva jako např Trypan modrá a Propidium jodid nejsou potřeba. Stanovení životaschopnosti buněk tedy již nemusí být terminálním experimentem. Tato výhoda umožňuje následné testy s použitím buněk, jako je životaschopnost po dalším časovém intervalu.

Daný výsledek bude velmi přesný, protože nejenže jsou všechny kroky prováděny roboticky, ale jsou také vysoce propustné (např. Milion událostí za sekundu).

Technologie CASY je rychlá, ale také spolehlivá a reprodukovatelná díky funkcím, jako je vícekanálový analyzátor pro detekci a analýzu generování výšky pulzu. Ve skutečnosti kanál znamená impuls počítaný v konkrétní energii. V minulosti byly nástroji používány jednokanálové analyzátory. Mohou počítat pulz pouze v úzkém rozsahu. Mohou tedy buňky analyzovat pouze jednou nebo několikrát pouze na nastavené frekvenci. Jakmile se během přenosu buňky změní elektrický proud, nelze jej detekovat. To může využít nejen hodně času na analýzu, ale také nepřesný výsledek počítání buněk. U vícekanálového analyzátoru však může skenovat celý energetický rozsah a pulsy v každém kanálu. Jelikož existuje více než 500 000 kanálů pro počítání buněk, jakmile buňka projde měřicím pórem, bude zde hodně monitorování kanálů pro 1 buňku. Ve výsledku může být rychlost technologie CASY pro získání informací o buňkách velmi vysoká.

Aplikace

Jednou z aplikací technologie CASY je elektronické počítadlo buněk pro stanovení počtu buněk a jejich životaschopnosti ve vzorku. Zařízení je zobrazeno na obr. 3 a na obr. 4 je uveden výsledek, včetně celkového počtu buněk, jakož i procento trosek, živých buněk a mrtvých buněk, zobrazené na obrazovce počitadla buněk.

Lindl a kol. (2005) ^[2] porovnal technologii CASY se dvěma standardními metodami pro měření životaschopnosti buněk, včetně absorpce neutrální červené a MTT test. Zjistili, že nejcitlivější hodnoty IC50, které byly nejblíže hodnotám v literatuře, byly provedeny tímto elektronickým čítačem buněk. Některé toxické látky v těchto experimentech s použitím chemických metod by ovlivnily mechanismy testů. Výsledky by tedy byly neplatné. U elektronického počítadla buněk však může nejen sledovat všechny změny buněk, dokonce i buněčnou nekrózu, různými typy a koncentrací toxických látek, ale také komplexní směs toxických látek v buněčné kultuře. Bylo by vidět, že lze detekovat také postupové změny umírajících buněk. Na druhou stranu, všechny výsledky z počítadla elektrických článků lze přenést do počítačů s běžnými tabulkovými programy. Pro získání výsledku by nebyl na každém počítači nastaven žádný jiný konkrétní software.

Rozdíly mezi počítáním buněk CASY a Coulter

A Počítadlo Coulter ^[3] je jedním z dalších zařízení používaných k počítání buněk. Stejně jako technologie CASY používá k počítání buněk také elektrický proud. Rozdíl mezi nimi však spočívá v tom, že existuje clona zvaná „snímací zóna“ se známým objemem elektrolytu v počítadle botek. Když jím projdou suspendované články, vytlačily by ekvivalentní objem elektrolytu ve snímací zóně a způsobily krátkodobou změnu elektrického proudu přes otvor. Vzhledem k tomu, že obvod má detekovat změnu proudu přes něj, budou počítány všechny částice, které mohou vytlačit elektrolyt. Bylo by vidět, že měření buněk by bylo od objemu k jinému objemu ve stejném vzorku.

Naproti tomu technologie CASY nezahrnuje do otvoru žádný elektrolytický rezervoár a články v elektrolytu mohou procházet měřícími póry. Nebylo by nutné detekovat buňky z dávky do jiné dávky, ale měřit je kontinuálně a plynule.

Reference