随着人類科(kē)學(xué)的發展,細胞廣泛應用(yòng)于科(kē)研、醫(yī)療、制藥和疫苗行業中(zhōng),細胞已與我們人類身體(tǐ)健康息息相關。自從胡克讓人類第一次親眼見到了細胞,從那以後,人類為(wèi)了更深入的研究細胞,從“看得見”到能(néng)夠對細胞進行分(fēn)析,經曆了兩個過程的探索、研究和得出成果。
首先是“看得見”,這一過程經曆了第一代普通光學(xué)顯微鏡、第二代熒光顯微鏡和第三代激光共聚焦顯微鏡這三個發展階段,讓我們從最初隻看到細胞外觀形态到研究細胞内物(wù)質(zhì)的吸收、運輸、化學(xué)物(wù)質(zhì)的分(fēn)布及定位,再到利用(yòng)顯微鏡與計算機結合進行圖象處理(lǐ),從而得到細胞或組織内部微細結構的熒光圖象,以及在亞細胞水平上觀察諸如Ca2+、pH值、膜電(diàn)位等生理(lǐ)信号及細胞形态的變化。
另外一個過程就是細胞分(fēn)析,不僅僅是傳統上的計數,還包括了周期、凋亡、轉染和CD Marker等實驗,其中(zhōng)細胞濃度的控制尤為(wèi)重要,細胞濃度的控制直接影響了藥理(lǐ)、細胞治療、細胞侵襲和細胞免疫等實驗的進展。目前細胞分(fēn)析領域中(zhōng)的标杆,也為(wèi)大家所認可(kě)的細胞分(fēn)析設備是流式細胞儀,但價格昂貴、操作(zuò)繁瑣和排隊檢測時間長(cháng),且行業競争激烈,時間就是金錢,因此體(tǐ)積小(xiǎo)、操作(zuò)簡單、細胞分(fēn)析準确和性價比高的設備成為(wèi)首選。這一過程目前經曆了四代發展:第一代血球計數闆,第二代電(diàn)阻抗法計數儀,第三代圖像分(fēn)析計數儀和第四代熒光分(fēn)析計數儀。
第一代血球計數闆:
雖然成本低,但誤差大,耗時長(cháng),重複性、穩定性差
第二代電(diàn)阻抗法計數儀:
利用(yòng)電(diàn)子脈沖技(jì )術,快速測量,無染料對細胞的毒害作(zuò)用(yòng),但操作(zuò)繁瑣,且看不到細胞圖像。
第三代圖像分(fēn)析計數儀:
采用(yòng)台盼藍原理(lǐ):台盼藍(Trypan Blue)是檢測細胞膜完整性最常用(yòng)的生物(wù)染色試劑。健康的正常細胞能(néng)夠排斥台盼藍,而死亡的細胞,膜的完整性喪失,通透性增加,細胞可(kě)被台盼藍染成藍色。
可(kě)以一次性的統計細胞濃度、活率、直徑、結團等數據,檢測時間短,自動定焦,但是局限于計數功能(néng)。
第四代熒光分(fēn)析計數儀:
采用(yòng)AOPI染色原理(lǐ):AO可(kě)以通過完整的細胞膜,嵌入所有(yǒu)細胞(活細胞和死細胞)的細胞核,呈現綠色熒光;PI 隻能(néng)通過不完整的細胞膜,即死細胞的細胞膜,嵌入所有(yǒu)死細胞的細胞核,呈現紅色熒光。當兩種染料均存在于細胞核内,在合适的 AO、PI 配比下,兩種染料發生能(néng)量共振轉移,緻活細胞在藍色通道下(EX:480/30,EM:535/40)激發出綠色熒光,死細胞在綠色通道下(EX:525/30,EM:600LP)激發出紅色熒光。
一體(tǐ)機設計,自動定焦,不但可(kě)以進行準确的濃度和活率測定,還可(kě)以進行周期、凋亡、轉染和CDMarker等實驗。
以上可(kě)以看出,從最初的普通光學(xué)顯微鏡到激光共聚焦顯微鏡,從血球計數闆到熒光分(fēn)析技(jì )術儀,細胞分(fēn)析儀發展的過程也是在不斷改進和完善的過程。
早期由于技(jì )術和資金的缺乏,國(guó)内生産(chǎn)的細胞分(fēn)析儀沒有(yǒu)得到進一步的發展,開發、研制。設計和生産(chǎn)細胞分(fēn)析儀的能(néng)力逐漸下降、人員流失,處于停滞狀态。國(guó)内市場基本上被國(guó)外細胞計數儀壟斷。随着先進儀器的普及應用(yòng)和技(jì )術人員素質(zhì)的提高,我國(guó)的細胞生物(wù)行業有(yǒu)了飛速的發展。近10年來,各種類型的細胞分(fēn)析儀在國(guó)内迅速普及。細胞分(fēn)析儀的應用(yòng),不但提高了細胞分(fēn)析結果的質(zhì)量和工(gōng)作(zuò)效率,而且為(wèi)藥物(wù)研發和臨床提供了更多(duō)更可(kě)靠的試驗指标,對細胞治療、抗體(tǐ)工(gōng)藝開發、質(zhì)量控制和科(kē)學(xué)研究等各個領域起了重要的作(zuò)用(yòng)。同時也取得了較好的經濟效益和社會效益。
目前,我國(guó)很(hěn)多(duō)高新(xīn)技(jì )術行業自主研發、生産(chǎn)了第三代和四代細胞分(fēn)析儀。2011年,艾力特生命科(kē)學(xué)推出了第一台中(zhōng)國(guó)制造的自主研發的第三代圖像分(fēn)析計數儀——Countstar品牌細胞分(fēn)析儀,打破了歐美産(chǎn)品對中(zhōng)國(guó)市場的壟斷,此後Countstar品牌細胞分(fēn)析儀遠(yuǎn)銷國(guó)外。在2015年艾力特生命科(kē)學(xué)又(yòu)成功推出了第四代熒光分(fēn)析計數儀,不但計數,還可(kě)以進行周期、凋亡、轉染和CD Marker等細胞實驗,讓多(duō)熒光通道的細胞分(fēn)析平台不再高不可(kě)攀。
目前細胞分(fēn)析儀越來越普遍的應用(yòng)于細胞生物(wù)行業中(zhōng),但不是說所有(yǒu)的分(fēn)析結果都是準确無誤的。目前的儀器仍然不能(néng)根本解決細胞形态學(xué)方面的問題,另外儀器帶來的誤差還存在,并且某些儀器還仍然具(jù)有(yǒu)設計上的缺陷和應用(yòng)上的局限性。
我國(guó)細胞分(fēn)析技(jì )術研發和儀器制造的專業性人才缺失,是我國(guó)目前細胞生物(wù)行業儀器發展的重中(zhōng)之重,一些産(chǎn)品無論是設計還是研發,大多(duō)都是來自于國(guó)外的技(jì )術,這是發展中(zhōng)國(guó)細胞生物(wù)儀器行業緊迫的問題。因此,在人們生活水平不斷提高,細胞生物(wù)行業儀器越來越先進的今天,我國(guó)細胞生物(wù)儀器生産(chǎn)企業也越來越重視對整個行業市場和客戶需求的研究。
(PS: 僅限于研究用(yòng)途, 不可(kě)用(yòng)于診斷操作(zuò))