Utilisation d'un hématimètre pour compter les cellules

Using a Hemacytometer to Count Cells
JoVE Science Education
Basic Methods in Cellular and Molecular Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Science Education Basic Methods in Cellular and Molecular Biology
Using a Hemacytometer to Count Cells

222,278 Views

10:19 min
April 30, 2023

Overview

De nombreuses expériences biomédicales nécessitent la manipulation d’une quantité connue de cellules, afin d’obtenir des données précises, reproductibles et statistiquement pertinentes. Par conséquent, apprendre à compter les cellules est une technique particulièrement essentielle pour n’importe quel chercheur biomédicale. La façon la plus commune pour compter les cellules est d’utiliser un hémacytomètre – un instrument qui porte deux grilles gravées au laser, qui aide dans l’énumération d’un échantillon cellulaire sous un microscope à lumière simple. Ces données peuvent ensuite être utilisées pour extrapoler le nombre de cellules dans la solution expérimentale.

Cette vidéo va vous montrer comment : ajuster la concentration de l’échantillon cellulaire afin que vous ne comptiez pas trop – ou trop peu – de cellules , comment utiliser un hémacytomètre de compter un petit ( ~ 10 μl) échantillon de cellules ; comment déterminer quel quadrant de la grille à utiliser pour le comptage; comment calculer le nombre total de cellules dans la solution expérimentale, en fonction du quadrant utilisé, et la façon de déterminer la viabilité de votre population cellulaire en utilisant l’exclusion au bleu de trypan. En outre, diverses situations expérimentales pour lesquels la détermination fiable et précise du nombre de cellules est nécessaire, sont également discutées, y compris par exemple, en utilisant un compteur de cellules automatisé.

Procedure

Le dénombrement des cellules est une étape importante dans de nombreuses expériences cellulaires pour déterminer le nombre de cellules et leur viabilité. En général, l’objectif du comptage est de déterminer combien de fois un échantillon d’une concentration cellulaire inconnue doit être diluée pour l’utilisation ulterieure. L’outil de laboratoire le plus courant pour compter des cellules est l’hémacytomètre.

L’hémacytomètre est un outil de comptage qui fut originalement créé pour le comptage des cellules du sang. Au centre de l’hémacytomètre se trouvent deux chambres de comptage, sur lesquelles on peut trouver une grille gravée au laser.

La grille est constituée de neuf principaux quadrants. Les quatre quadrants des coins sont divisés en 16 quadrants plus petits. Le quadrant central est divisé en 25 de ces petits quadrants, dont chacune est ensuite divisée en 16 micro-quadrants.

A l’extrémité de chaque chambre sont placees des brèches pour l’introduction des échantillons. C’est dans cette brèche que l’on vide l’échantillon de cellules à compter.

De part et d’autre des chambres de comptage se trouvent les supports de montage, sur lesquels repose la lamelle de quartz, generalement 0,1mm au-dessus de la chambre de comptage.

Puisque la surface de chaque grand carré est de 1 mm2, le volume contenu dans chaque grand carré est de 0,1 mm3 ou 1/10 000ième de ml.

Avant de compter, toujours prendre un moment pour nettoyer la chambre de comptage et la lamelle a l’aide d’éthanol et d’un tissu, afin d’éliminer les fibres et empreintes digitales, ou secher les residus d’eau.

Ensuite, ajouter avec précaution une petite quantité d’eau à chacun des supports de montage de la lamelle. La tension à la surface de l’eau va maintenir la lamelle en place.

Maintenant brasser doucement la suspension de cellules, ou mélanger dans la pipette de haut en bas, pour dissocier les amas de cellules. Utilisez une micropipette pour aspirer environ 10 μl de la suspension, puis remplir l’un des ports d’introduction avec l’échantillon. La solution sera aspirée dans la chambre de comptage par capillarité et devrait couvrir la grille au complet.

Pendant que les cellules se déposent, sélectionnez l’objectif, puis positionnez l’hémacytomètre sur la plateforme.

Regardez ensuite les cellules au microscope. S’il y a moins de 5 cellules dans chaque grands quadrants, vous aurez peut-etre besoin de centrifuger votre échantillon à nouveau et remettre le culot en suspension dans un plus petit volume. Si les cellules se chevauchent ou sont tout simplement trop denses pour être facilement distinguées les unes des autres, vous devrez peut-être diluer votre échantillon dans un volume plus grand. Assurez-vous de garder trace du facteur avec lequel vous avez dilué vos cellules. Vous en aurez besoin pour vos calculs plus tard.

Maintenant il est temps de compter les cellules!

Comme nous en avons parlé plus tôt, la chambre de comptage est recouverte d’une grille gravée au laser. Les lignes des quadrants rendent plus facile l’identification des cellules que vous comptez. Choisissez la taille de quadrant appropriee en fonction de la densité des cellules dans votre échantillon. Par exemple, s’il y a un petit nombre de cellules, compter toutes les cellules dans l’un des quadrants du coin. Pour les échantillons avec une quantité moyenne de cellules, choisissez l’un des 16 plus petits quadrants. Si il y a une très grande densité de cellules, compter les cellules dans l’un des 25 quadrants centraux. Peu importe le secteur que vous choisissez ou la densité de l’échantillon, comptez au moins 20 à 50 cellules par quadrant.

Toutes les cellules ne tomberont pas parfaitement dans les quadrants. Vous pouvez par exemple compter les cellules qui touchent les lignes du haut et de gauche, mais ignorer les cellules touchant les lignes du bas et de droite. Pour obtenir le résultat le plus précis possible, utilisez un compteur de cellules pour garder une trace des cellules comptees, puis prenez la moyenne du nombre de cellules dans quatre quadrants de la même taille.

Pour calculer le nombre de cellules dans un volume de 1 ml, multiplier le nombre de cellules comptées par 10 000, car, comme nous l’avons mentionné précédemment, chaque grand carré sur la grille represente 1/10 000ième de ml. Si vous comptiez l’un de ces grands quadrants, il suffit de multiplier ce nombre. Si vous comptiez l’un des petits carrés dans l’un des quadrants de coin, multipliez ensuite ce nombre par 16. Si vous avez compté toutes les cellules dans l’un des 25 quadrants centraux, multiplier ce nombre par 25. Si vous avez dilué votre suspension cellulaire avant de charger l’hémacytomètre, vous aurez également besoin de multiplier par le facteur de dilution.

Ensuite, pour calculer le nombre de cellules dans 1 ml de cet échantillon, nous multiplions les 20 cellules dans ce quadrant central par 104 et par 25 pour obtenir un total de 5 x 106 cellules par ml d’échantillon.

Maintenant que nous connaissons le nombre total de cellules dans 1 ml d’échantillon, nous avons besoin de multiplier ce nombre par le volume total de notre solution. Ainsi, par exemple, si nous avons 5 x 106 cellules par ml dans 2 ml, nous aurons un total de 1 x 107 cellules.

Alors, pour limiter les erreurs de comptage, les problèmes de répartition inégale des cellules, ou les erreurs de pipetage, charger l’autre côté de la chambre et compter votre échantillon de cellules une deuxième fois.

Compter les cellules au microscope est également un moment propice pour évaluer la viabilité des cellules dans votre échantillon. Le bleu de trypan, un colorant utilise pour déterminer la viabilité, est souvent mélangé avec l’échantillon avant d’être chargés dans l’hémacytomètre.

Les cellules vivantes excluent ce colorant, car elles sont très sélectives sur ce qu’elles autorisent au travers de leurs membranes. Une cellule morte, cependant, n’a pas de membrane intacte, ce qui permet au bleu de trypan de passer à travers et de marquer le cytoplasme.

Pour vérifier la viabilité de votre échantillon de cellules, diluez une partie de votre échantillon de la suspension cellulaire dans le bleu de trypan, puis vider l’échantillon coloré au bleu de trypan comme vous le faites avec l’échantillon cellulaire régulier. Sous contraste de phase, les cellules vivantes apparaissent lumineuses et dorées et doivent être comptées; ne comptez pas les cellules mortes qui sont ternes et bleues.

Calculer le nombre de cellules comme précédemment, mais cette fois en multipliant le nombre final par le facteur de dilution du bleu de trypan. Donc, si notre échantillon représentatif d’origine avait d’abord été dilué dans du bleu de trypan, nous aurions alors multiplié notre nombre total de cellules par notre dilution 1:10 bleu de trypan, pour un total de 1×108 cellules de notre échantillon.

Lorsque vous avez terminé le comptage, n’oubliez pas de nettoyer la lamelle et chambre de comptage!

Maintenant que vous êtes un professionnel du comptage de cellules, nous allons voir pourquoi le comptage des cellules peut etre utiles au cours de certaines experiences.

Après avoir isolé les cellules d’un tissu normal ou expérimental, il est important de savoir combien de cellules vous avez récupéré. Ici, les chercheurs voudront savoir combien de splénocytes ou cellules de la rate, ils ont isolé à partir de cette rate de souris.

Lorsque vous effectuez une expérience pour évaluer comment réagissent deux différentes populations de cellules, il est important de savoir combien vous mélangez de cellules de chaque type, comme dans cette expérience de co-culture avec des cellules B et T.

Vous aurez besoin de savoir combien de cellules vous avez pour bien d’autres types d’expérience cellulaires. Voici une expérience appelée ELISPOT, mise en place pour déterminer le nombre de cellules d’un échantillon qui sécrètent de l’interféron gamma, une protéine inflammatoire, en réponse au virus du papillome humain.

Lors d’une expérience dans laquelle l’ARNm doit être extrait ou isolé, à partir de vos cellules d’intérêt, il est important de savoir combien de cellules vous avez au départ, afin d’extraire une quantité suffisante d’ARNm pour l’expérience.

L’ hémacytomètre est un moyen peu coûteux et un outil relativement facile à utiliser pour le comptage des cellules, mais il peut être fastidieux et presente le risque d’une erreur humaine.

Le compteur portatif automatique Scepter est, comme son nom l’indique, un dispositif de comptage à main qui a une précision de comptage améliorée par rapport à l’ hémacytomètre. Il peut établir une mesure à la fois de la taille et du volume des cellules dans un échantillon cellulaire.

Le compteur de cellules automatisé TC10 évalue à la fois le nombre de cellules et la viabilité, calcule automatiquement le nombre total de cellules dans l’échantillon, et permet également aux cellules d’être vue sur son écran de lecture.

Vous venez de regarder l’introduction au comptage des cellules présenté par JoVE. Dans cette vidéo, nous avons examiné ce qu’est un hémacytomètre, comment compter les cellules et déterminer leur viabilité, et différentes raisons pour lesquelles vous pourriez avoir besoin de compter des cellules. Merci de votre attention et n’oubliez pas de ne pas compter les cellules bleues!

Transcript

Cell counting is an important step in many cell-based assays for determining cell number and viability. In general, the goal of counting is to understand how much a sample of an unknown cell concentration should be diluted for further use. The most common laboratory tool for counting cells is the hemacytometer.

The hemacytometer is a counting tool that was originally created for counting blood cells. At the center of the hemacytometer are two counting chambers, upon which a laser etched grid can be found.

The grid is made up of 9 major quadrants. The four corner quadrants are further divided into 16 smaller quadrants. The central quadrant is divided into 25 of these smaller quadrants, each of which is yet further divided into 16 micro-quadrants.

At the far end of each chamber are sample introduction ports, into which the cell sample to be counted is dispensed.

On either side of the counting chambers are the cover slip mounting supports, upon which the quartz coverslip rests, usually about 0.1 mm above the counting chamber.

Since the area of each large square is 1 mm2, the volume contained by each large square is 0.1 mm3 or 1/10,000th of a ml.

Before counting, always take a moment to use ethanol and a kimwipe to clean and dry away any lint, fingerprints, or watermarks from the coverslip and the counting chamber.

Then carefully add a small amount of water to each of the coverslip mounting supports, the surface tension of the water will hold the coverslip in place.

Now gently triturate the cell suspension, or pipette it up and down, to dislodge any cell clumps. Use a micropipette to aspirate about 10 μl of the suspension and then load one of the introduction ports with the sample. The solution will be drawn into the counting chamber by capillary action and should cover the entire grid.

While the cells are settling, select the objective. Then load the hemacytometer onto the stage.

Next view the cells under the microscope. If there are fewer than 5 cells in each of the large quadrants, you may need to spin your sample down again and resuspend the pellet in a smaller volume. If the cells are overlapping each other or are simply too dense to easily distinguish from one another, you may need to dilute your sample in a higher volume of solution. Be sure to keep track of the factor with which you are diluting your cells. You will need it in a later calculation.

Now it’s time to count the cells!

As we talked about earlier, the counting chamber is covered in a laser-etched grid. The lines of the quadrants make it easier to keep track of the cells you are counting. Choose the size quadrant for counting depending on the density of the cells in your sample. For example, if there are a low number of cells, count all the cells in one of the corner quadrants. For samples with a medium amount of cells, choose one of the 16 smaller quadrants. If there is a very high density of cells, count the cells in one of the 25 central quadrants. No matter which quadrant you choose or the density of the cell sample, count at least 20-50 cells per quandrant.

Not all of the cells will fall neatly within the quadrants. You can count the cells that touch the top and left lines, but disregard the ones touching the bottom or right ones. To get the most accurate count, use a cell counter to keep track of the cells and take the average of the number of cells in 4 quadrants of the same size.

To calculate the number of cells in a 1 ml volume, multiply the number of cells counted by 10,000, because, as we mentioned before, each large square on the grid is 1/10,000th of a ml. If you counted one of these larger quadrants, simply multiply this number 1. If you counted one of the smaller squares in one of the corner quadrants, multiply this number by 16. If you counted all of the cells in one of the 25 central quadrants, multiply this number by 25. If you happened to dilute your cell suspension before loading the hemacyotmeter, you will also need to multiply by the dilution factor.

Then, to calculate the number of cells in 1 ml of this sample, we would multiply the 20 cells in this central quadrant by 104 and 25 to get a total of 5 x 106 cells in 1 ml of the sample.

Now that we know the total number of cells in 1 ml of the sample, we need to multiply this number by the total volume of our solution. So for example, if we have 5 x 106 cells in 1 ml, then in 2 ml, we will have a total of 1 x 107 cells.

Then, to avoid errors from miscounting, uneven distribution of cells, or pipetting errors, load the other side of the chamber and count your cell sample a second time.

Counting the cells under the microscope is also a great time to evaluate the viability of the cells in your sample. Trypan blue, a vital stain, is often mixed with the sample prior to being loaded into the hemacytometer for this purpose.

Live cells exclude this dye, because living cells are very selective about what they allow through their membranes. A dead cell, however, does not have an intact membrane, which allows the trypan blue to pass through and stain the cytoplasm.

To check the viability of your cell sample, dilute an aliquot of your cell suspension in trypan blue, and then load the trypan blue stained sample just like the regular cell sample. Under the phase contrast, the live cells will appear bright and golden and should be counted; do not count any of the dull, dead, blue cells.

Calculate the number of cells as before, this time multiplying the final number by the trypan blue dilution factor. So if our original representative sample had first been diluted in trypan blue, we then would have multiplied our total number of cells by our 1:10 trypan blue dilution, for a total of 1×108 cells in our sample.

When you’re finished counting, remember to clean the coverslip and counting chamber!

Now that you are a cell counting pro, let’s talk about some of the reasons you might need to know how many cells you have in a particular experiment.

After isolating cells from a normal or experimental tissue, it’s important to know how many cells you’ve recovered. Here the investigators will want to know how many splenocytes, or spleen cells, they have isolated from this mouse spleen.

When you are performing an experiment to see how two different cell populations react, it’s important to know how many of each cell type you are mixing together, like in this co-culture experiment with B and T cells.

You will want to know how many cells you have for many other types of cell-based assays. Here an ELISPOT assay is being set up to determine the number of cells in a sample that will secrete IFNγ, an inflammatory protein, in response to the human papilloma virus.

When performing an experiment in which mRNA needs to be extracted, or isolated, from your cells of interest, it’s important to know how many calls you’re starting with, in order to acquire a sufficient amount of mRNA for the experiment.

The hemacytometer is an inexpensive and relatively easy to use tool for counting cells, but it can be tedious and has the potential for human error.

The Scepter Handheld Automatic Counter is, as the name implies, a hand held counting device that has an improved counting accuracy compared to the hemacytometer and that can discriminate both the size and volume of the cells in a cell sample.

The TC10 automated cell counter evaluates both cell number and viability, automatically calculates the total cell number in your sample, and allows the cells to be viewed on its readout screen as well.

You’ve just watched JoVE’s introduction to cell counting. In this video we reviewed: what a hemacytometer is, how to count cells and determine cell viability, and some different reasons you may need to count cells. Thanks for watching and remember not to count the blue cells!