自动细胞计数的发展历史：从库尔特计数仪到基于图像的细胞计数仪的历程

自动细胞计数技术极大地影响了生命科学领域，彻底改变了研究人员计数和分析细胞的方式。在我们探索塑造该领域的未来趋势和创新的同时，重要的是为自动细胞计数奠定基础的历史里程碑。在这篇博客中，我们不仅将深入研究最新进展，还将回顾自动细胞计数器的历史，包括库尔特计数器的发明、流式细胞术的引入以及基于图像的细胞计数器的影响。通过了解历史背景，我们对所取得的进展和未来的可能性有更深刻的认识。

库尔特计数器的发明

自动细胞计数的历史可以追溯到 20 世纪 50 年代 Wallace H. Coulter 发明的 Coulter 计数器。 库尔特计数器将电阻抗原理引入到细胞计数中，从而实现快速、准确的测量。 这项创新技术依赖于检测细胞通过小孔时电阻的变化。 通过分析阻抗的变化，库尔特计数器可以确定样品中细胞的数量和大小分布。 这项突破性的发明彻底改变了细胞计数，使其更快、更精确且劳动强度更低。

尽管库尔特计数器对自动细胞计数做出了重大贡献，但也有一定的局限性需要考虑。 首先，由于其将通过孔口的物体作为单个细胞进行计数的基本原理，它很难有效地对聚集的细胞进行计数。 因此，库尔特计数器主要用于计数非聚集血细胞。 在典型的实验室环境中，大多数细胞是贴壁细胞，细胞悬浮过程通常会导致细胞簇的形成。 因此，库尔特计数器在准确计数此类细胞方面面临挑战，限制了其在常规细胞培养实验室中的适用性。

此外，库尔特计数器无法测量细胞活力。评估细胞活力通常需要使用染料，例如台盼蓝，它可以区分已吸收染料的细胞和未吸收染料的细胞，从而确定细胞的活力。遗憾的是，库尔特计数器无法根据这种染料吸收情况来区分细胞活力。

这些局限性导致库尔特计数器主要用于诊断目的的血细胞计数，而在研究实验室中的应用却很有限。研究人员通常需要能有效计数聚集细胞并深入了解细胞活力的技术，这促使人们探索其他自动细胞计数技术，以满足这些特定的研究需求。

流式细胞仪简介

流式细胞仪是一项功能强大的技术，为细胞分析和细胞计数带来了革命性的变化。流式细胞仪开发于 20 世纪 60 年代，通过将单个细胞悬浮在液流中并使其通过激光束，可对其进行快速分析。细胞通过光束时会散射光线并发出荧光，从而提供有关细胞大小、颗粒度和分子特征的信息。流式细胞仪可同时测量多个参数，使研究人员能够分析复杂的细胞群。自动样品处理系统与流式细胞仪的集成进一步提高了流式细胞仪的效率和通量，使其成为免疫学、癌症研究和药物发现等领域不可或缺的工具。

流式细胞仪作为一种先进的细胞分析仪器，包括细胞计数和活力测量，已被广泛应用。然而，它有几个重要的缺点：

首先，流式细胞仪主要测量荧光，因此无法使用实验室常用的方法（如台盼蓝染色）测量细胞活力。其次，由于其复杂性，流式细胞仪需要专门的操作人员，这使得快速、简单的细胞计数具有挑战性。最重要的是，流式细胞仪是一种昂贵的仪器，通常用于核心设施而不是单个实验室，这限制了它的普及。这些局限性阻碍了流式细胞仪在许多实验室环境中广泛用于常规细胞计数和活力评估。

基于图像的细胞计数器的影响

自动细胞计数历史上具有革命性影响的是基于自动显微镜的图像细胞计数器的发展。2000 年代初，数字成像技术和计算机算法的进步使研究人员能够利用显微图像实现细胞计数过程的自动化。这些系统采用复杂的图像分析算法，根据细胞的形态特征（例如大小、形状和颜色）来识别和计数细胞。基于图像的细胞计数器具有更高的准确性和分析各种细胞类型的能力，是细胞培养工作流程和研究应用中不可多得的工具。以下是基于图像的细胞计数器影响细胞计数过程的关键方面。

区分簇状细胞：

基于图像的细胞计数器的主要优势之一是能够准确计数成簇细胞。与其他将成群细胞视为单一实体的方法不同，基于图像的计数器利用先进的成像技术来区分细胞群中的单个细胞。这种功能提高了计数的准确性，尤其是在细胞集群现象普遍的样本中，如悬浮培养物或组织样本。

多种染色方法：

基于图像的细胞计数器可使用多种染色方法。台盼蓝等染色剂和吖啶橙/碘化丙啶 (AOPI) 等荧光染料可用于测量活力。染色方法的多样性允许研究人员根据自己的细胞类型和样本条件选择优化的方法。

先进的图像分析算法：

通过复杂的图像分析算法，基于图像的细胞计数器可以识别并排除计数过程中的非细胞物体。这包括样品或计数室中可能存在的碎屑、污垢颗粒或伪影。通过排除这些非细胞元素，计数器可确保细胞计数结果更加准确可靠。

紧凑且经济实惠的仪器：

现代基于图像的细胞计数器采用了紧凑型光学系统，使其更经济实惠，可供更广泛的用户使用。这些仪器设计紧凑，台式尺寸，只需极小的实验室空间。这些设备的经济性和紧凑性使其成为各种研究环境（包括小型实验室或实地研究）的可行选择。

结论

多年来，自动细胞计数领域经历了重大变革。从库尔特计数器的发明到流式细胞仪和基于图像的细胞计数器的出现，揭示了技术的巨大进步及其对生命科学的影响。每一次演进都解决了前代产品的局限性，提高了精确度、多功能性和可靠性。

然而，基于图像的细胞计数器的问世标志着一个革命性的飞跃。通过利用先进的成像技术和计算机算法，这些计数器克服了以往技术的许多局限性，能够准确计数聚集的细胞，使用多种染色方法，并排除非细胞物体，从而获得更可靠的结果。此外，这些计数器结构紧凑、价格实惠，使这一重要技术的使用更加平民化，更适合各种研究环境。

当我们欣赏自动细胞计数的历史里程碑和当前功能时，我们也热切地期待该领域未来的进步。细胞计数技术与人工智能、机器学习以及新型生物传感器的结合，有望在未来实现更高的精度和功能。自动细胞计数技术的发展远未结束；它将继续塑造生命科学研究并为之赋能，在未来的岁月里为激动人心的发现和进步铺平道路。

总体而言，细胞活力测量是毒理学研究中的一项关键技术。通过精确测量细胞的活力，研究人员可以确定物质的潜在毒性，评估其对生物体的影响，并制定有效的治疗策略，将其影响降至最低。

Logos Biosystems 提供一系列基于图像的细胞计数器，可满足从经济实惠的台式细胞计数器到先进的细菌细胞计数器等不同需求。欲了解更多信息，请访问 www.logosbio.com.