Moxi Z 초소형 자동 세포 계수기는 특허 박막 센서 기술과 사이징을 수행하는 독점적인 소프트웨어 알고리즘과 입자의 넓은 크기의 범위를 계산뿐만 아니라 monodisperse의 전반적인 건강을 결정하는 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 원리를 결합한 소설 악기 포유 동물 세포 배양. 이 프로토콜은 세포 배양의 건강을 계산하고 평가하는이 악기의 사용을 설명합니다.
Moxi Z 초소형 자동 세포 계수기는 특허 박막 센서 기술과 사이징을 수행하는 독점적인 소프트웨어 알고리즘과 입자의 넓은 크기의 범위를 계산뿐만 아니라 monodisperse의 전반적인 건강을 결정하는 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 원리를 결합한 소설 악기 포유 동물 세포 배양. 이 프로토콜은 세포 배양의 건강을 계산하고 평가하는이 악기의 사용을 설명합니다.
입자 및 세포 계수는 일반적인 세포 배양, 혈액 분석 및 산업 제어를 포함한 다양한 응용 분야에 사용됩니다1-5. 세포/입자 계수 기술의 결정적인 돌파구는 50여 년 전 Wallace Coulter가 개발한 Coulter 기법이었습니다. 이 기법은 마이크론 크기의 구멍(aperture)에 전기장을 가하고 단일 입자를 구멍을 통해 유체역학적으로 집중시키는 방식을 포함합니다. 입자에 의해 구멍이 일시적으로 폐쇄되면 전기 임피던스에 측정 가능한 변화가 발생하며, 이는 세포의 크기/부피와 직접적이고 정밀하게 상관 관계를 가집니다. 이 방식이 세포/입자 계수의 벤치마크로 인정받는 이유는 특히 수동 및 이미지 기반 기술과 비교했을 때 입자 크기 측정 및 계수의 정밀도와 정확도가 매우 뛰어나기 때문입니다(수동 및 비전 기반 시스템의 정확도는 75-80%인 반면, Coulter 카운터는 98% 수준의 정확도를 보입니다). 이는 이미지 기반의 세포 계수 방식과 달리, Coulter 기법은 세포/입자의 정확한 부피 정보를 계산하여 세포/입자를 진정한 3차원(3-D)으로 측정함으로써 잔해물과 응집으로 인한 계수 간섭을 획기적으로 줄인다는 점에 기인합니다. 결과적으로 이는 다른 계수 기법보다 더 정확하고, 덜 지루하며, 시간이 적게 걸리고, 주관성이 낮은 방식으로 세포를 열거하고 크기를 측정하는 수단을 제공합니다6.
세포 계수에서 Coulter 기법의 중요성에도 불구하고, 기존 장비의 비용과 크기로 인해 일상적인 생물학적 연구에서 널리 사용하기에는 제약이 많았습니다. 보다 저렴한 Coulter 기반 장비가 출시되기도 했으나, 이는 두 개 이상의 세포가 구멍을 동시에 통과하여 함께 측정되는 "동시 발생 이벤트(coincidence events)"의 보정 측면에서 고가의 장비에 비해 한계가 있습니다. 기존 Coulter 기술의 또 다른 한계는 세포 샘플의 전반적인 건강 상태에 대한 측정 지표가 부족하다는 점입니다. 결과적으로, 세포 생존력을 평가하기 위해 Coulter 계수와 함께 추가적인 기법을 병행해서 사용해야 하는 경우가 많습니다. 전통적인 생존력 평가 방법은 세포 염색이 필요하거나 유세포 분석기와 같이 고가의 번거로운 장비를 사용해야 하므로, 이는 실험 준비 시간과 비용을 증가시킵니다.
여기서 설명하는 Moxi Z mini 자동 세포 카운터는 Coulter 원리의 정확성과 박막 센서 기술을 결합한 초소형 벤치탑 기기로, 사용하는 세포 카운팅 카세트에 따라 3-25 microns 범위의 입자를 정밀하게 측정하고 계수할 수 있습니다. M 타입 카세트는 평균 직경 4-25 microns(동적 범위 2-34 microns)의 입자 계수에 사용할 수 있으며, S 타입 카세트는 평균 직경 3-20 microns(동적 범위 2-26 microns)의 입자 계수에 사용할 수 있습니다. 이 시스템은 부피 측정법을 사용하므로, 비구형 입자를 측정할 때 4-25 microns는 34-8,180 fL의 세포 부피 범위에 해당하며, 3-20 microns는 14-4200 fL의 세포 부피 범위에 해당합니다. Moxi Z를 사용하여 포유류 세포를 계수하려면, 우선 계수할 세포를 ORFLO 또는 유사한 희석액으로 희석합니다. 세포 카운팅 카세트를 기기에 삽입하고, 카세트의 포트에 시료를 로딩합니다. 8-15초 동안 수천 개의 세포가 박막 막의 "세포 감지 구역(Cell Sensing Zone, CSZ)"을 통해 한 줄로 통과합니다. 분석 후, 기기는 독자적인 커브 피팅과 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 중복 이벤트 보정을 수행하며, 전체 입자 수 대비 관심 세포군의 비율을 결정하여 전반적인 배양 상태를 평가합니다. 총 입자 수에는 수축되거나 파쇄된 사멸 세포뿐만 아니라 기타 잔해 및 오염물이 포함됩니다. 결과는 자동 커브 피팅이 적용된 히스토그램 형식으로 표시되며, 게이트는 필요에 따라 수동으로 조정할 수 있습니다.
궁극적으로 Moxi Z는 현재의 골드 표준인 Coulter Z2와 견줄 만한 정밀도와 정확도로 세포 수를 측정할 수 있으며, 동시에 배양 건강에 대한 추가 정보를 제공합니다. 또한, 더 짧은 시간 내에 이러한 결과를 도출하며, 설치 면적이 더 작고, 조작 및 유지관리가 훨씬 간편하며, 유사한 기술들과 비교해 훨씬 저렴한 비용으로 구현 가능합니다.
1. 샘플의 준비
2. 실행 샘플
3. 관리 데이터
4. 이전 획득 데이터의 분석
5. PC로 데이터를 전송
6. 대표 결과
Moxi Z의 정밀도 및 정확도를 평가하려면, HEK-293 세포, HELA 세포, CHO-K1, 효모, Jurkat E6-1 세포, PC12 세포 및 건의는 0-500,000 세포에서부터 농도와 비드 현탁액을 정밀 보정 / ML (타입 M 카세트)과 0-2-2.5e 6 셀 / ML (타입 S 카세트)을 계산하고 모든 포유 동물 세포를 미국 유형 문화 수집 (ATCC)에서 얻은되었다 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 Z2와 Moxi Z '를 사용하여 비교했다 그리고 교양 등 이전에 7-11을 설명했다. 간단히, 세포는 RPMI 1640 (Jurkat E6-1, PC12), MEM (HEK-293, HELA) 셀 또는 F12K (CHO-K1) 전지의 핵심 매체와 75mm 두 조직 문화 flasks에 정지에서 배양해되었다. 모든 미디어로 보충되었다10% 태아 소 혈청과 100 U penicillin/100 μg의 스트렙토 마이신. Flasks는 5퍼센트 CO 2와 37 ° C에서 인큐베이터 유지되었다. 세포는 삼일마다 passaged되었다. 효모 세포는 (X5, C. albicans, 빈 13) 기증과 즉시 같이 제공된 사용되었습니다. 타입 M 카세트 데이터와 타입 S 카세트에 대한 ~ 2 2.5e 6 셀 / ML위한 ~ 500,000 세포 / ML의 초기 샘플의 농도는 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 Z2를 사용하여 설립되었다. 후속 이론 농도 수준은 생리적 버퍼 (Isoton II 또는 행크의 균형 식염수)와 시리얼 dilutions을 통해 준비했습니다. 각각의 농도에서 동일한 샘플은 두 시스템에 의해 측정되었으며 서로 역모를 꾸몄다. 그림 2에서 볼, 강한 선형 상관 관계가 있었다 (타입 M R 2> 0.9886, 유형 S R 2> 0.9781) 모든 샘플에 대한 카운트 사이. 농도는 또한 Moxi Z와 Z2 모두와 이론 / 예상 세포 농도와 비교되었다 ( 그림 3)을 다시 보여준 강한 선형 상관 관계 (타입 M R 2> 0.9758, 유형 S R 2> 0.9774).
정밀도를 평가하려면, HEK-293 및 HELA 세포 카운트는 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 Z2, Moxi Z 및 hemocytometer를 사용하여 수행되었다. 이력서는 200,000-300,000 셀 / ML 범위 5 별도 카운트에서 측정한 것으로 Moxi Z (타입 M 카세트), 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 Z2과 hemocytometer를 사용하여 셀 카운트의 편차의 평균 계수는 (이력서, N = 19) 계산되었다. Moxi Z의 작은 평균 이력서 (그림 4) Z2의 비교 및 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 기반의 계산 기술에서만 달성 가능한 정밀도의 높은 수준의 대표이다.
Moxi Z 악기의 치수 정밀도는 구입, 정밀 보정 폴리스티렌 구슬의 측정을 통해 다음 평가되었다. Moxi Z에서 평균 입자 크기 측정 (n은 = 5)를 제조보고 크기가 역모를 꾸몄다되었다. 볼 수 있듯이 전N 그림 5는 Moxi Z 측정은 지속적으로 높은 선형 상관 관계 (R 2 = 0.9989)와 제조 업체 값을 일치.
크기와 카운트 정보 이외에도, Moxi Z는보고 Moxi의 생존 능력 지수 (MVI) 값을 가진 포유 동물 세포 배양 건강 시약이없는, 일반적인 평가를 제공합니다. 이 인덱스는 전체 미립자 카운트와 관련하여 관심 인구 세포의 수를 비율로 생성됩니다. MVI 측정 기능을 발휘하려면, MVI의 판독 (타입 M 카세트)가 표준 설명서 및 흐름 cytometric 죽은 / 실시간 측정 기법을 비교했다. 죽음 (<10% 가능한) HEK-293과 HELA 세포의 인구는 37 희석제 (Isoton II, Beckman 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날)을 포함한 영양소 프리, 나트륨 불화물 ° C로 살아있는 세포의 하룻밤 incubations을 통해 만들어진 제어 이론 생존 수준은 살아있는 죽은 세포의 ratiometrically 혼합 알려진 농도에 의해 준비되었다. 해상도ulting 솔루션은 hemocytometer 카운트 및 유동 cytometer 측정 모두에서 중복의 생존 능력 수준에 대해 분석했다. Hemocytometer 측정은 0.1 % Trypan 블루 솔루션 및 세포 전통 50분의 50 혼합되어 사용되었다. 유동세포계측법 측정은 Viacount 시약 및 제조 지정된 프로토콜 (머크)를 사용 구아바 PCA cytometer (머크)를 사용되었다. 마찬가지로 그림 6과 같이 HEK 세포와 HELA 세포 "에 대한 유사 hemocytometer의 생존 비율로 MVI 데이터의 선형 적합의"피어슨 상관 계수 값 (R 2) = 0.9937 및 R 2 = 0.9728, 각각 R이 있었다. 이러한 결과는이 접근법은 유동 cytometer 또는 hemocytometer를 사용하여 얻은 라이브 / 죽은 측정에 유리하게 비교할 세포 viabilities 광범 걸쳐 문화 건강 정보를 제공하는 것을 보여줍니다.
표 및 그림 (Dittami 외 2011에서.) 15 :

1 그림. 박막 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날의 계산 : 전기 전류는 박막 카세트의 셀 감지 구역을 통해 전달됩니다. 세포 CSZ를 통해 하나의 파일을 흘러로서, 전압의 순간적인 증가는 Moxi Z '로 측정된다

그림 2. Moxi Z 카운트는 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 Z2 카운트 비교할 수 있습니다. 세포 및 비드 현탁액의 동일한 카운트가 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 Z2와 Moxi Z '를 사용하여 계산되었다해도 Moxi Z 카운트의 카운트 값 (N = 3-4)를 평균에 대하여 꾸몄다되었습니다 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 해당 Z2 건의 및 선형 끼워 맞춤 R 2 값이 결정됩니다. ) 종류 M 카세트 - 0의 농도 범위 - 500,000 셀 / ML. B) 타입 S 카세트 - 0의 농도 범위 - 2-2.5e 6 / ml.Error 바에 따르면 ± 1 표준 편차.

그림 3. Moxi Z 농도 측정은 이론적으로 세포 농도를 VS. ) 종류 M 카세트 - 이론 농도 값은 초기 500,000 세포 / ML 시료의 시리얼 dilutions에서 준비가되어있다 B) 타입 S 카세트 -. 2.5e 6 셀 / ML 시료 - 이론 농도 값은 초기 2의 시리얼 dilutions에서 준비되었다. 오류 바 ± 1 표준 편차를 나타냅니다.

4 그림. 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 Z2, Moxi Z (타입 M 카세트) 및 Hemocytometer위한 변동 계수는. 각 접근 방식 HEK-293 및 HELA 세포 카운트의 편차의 평균 계수는 (이력서, N = 19) 별도 5에서 측정한 CVS로 계산되었다 300,000 셀 / ML 범위 - 200,000의 HEK-293과 HELA 셀 건의. 오류 바 ± 1 표준 편차를 나타냅니다.

그림 5. Moxi Z-Moxi Z를 사용하여 입자 크기 측정의 정밀도는 구슬 크기를 측정 (타입 M 카세트) 대 제조 업체 비드 크기를보고했다. 오류 바 ± 1 표준 편차를 나타냅니다.

6 그림. MVI를 사용하여 문화 건강 평가 - hemocytometer를 사용하여 시각적, trypan-푸른 스테인드 생존 카운트 대 MVI 측정 (타입 M 카세트)와 구아바 PCA Viacount의 생존 능력의 비교.
기본 구현은 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날의 접근 방식은 측정의 전반적인 정확도 높은 결정적이 될 수 있습니다. 임계 영역은 둘 이상의 세포가 동시에 조리개를 통과하고 한 전기 사건으로 측정되는 "우연 사건"에 대한 원시 세포 카운트의 수정입니다. "우연 사건"은 세포 크기와 클러스터링의 정도 (데이비스 외 1967) 6를 포함한 여러 가지 요인에 따라 달라집니다 오류에 기여한다. 그 결과, 주어진 샘플에 대한 필수 우연 보정 널리 셀 / 입자 타입 간의 심지어는 동일한 세포 유형의 서로 다른 문화 사이의 변화, 예측 할 수 없습니다. 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날에 의해 초기 출판물에 뿌리 이론을 설립 관찰 행사와 경험적으로 정해진, 입자 고유의 보정 계수, Z의 숫자에 따라 원료 카운트의 대수 조정을 적용하는 것입니다. 정확한 카운트가 제대로 t 스위치와 함께 얻을 수 있지만그의 보정 알고리즘은, 그것은 세포 종류와 정확히 그 값을 예측에 대응하는 어려움 사이의 Z 값의 큰 변화로 인해 그 실질적인 적용에 제한됩니다. 여기서 우연 보정 알고리즘과 함께 Moxi Z 커브 피팅으로 식별 '참'셀 카운트를 사용하여 Moxi Z는 동적으로 진정한 농도를 달성하기위한 우연의 일치를 위해 해결합니다. 500,000 세포 / ML (타입 M 카세트)와 3,000 - - 2-2.5e 6 셀 / ML (타입 S 카세트) 하이 엔드 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 Z2를 사용하여 얻은 결과를 비교하면, Moxi Z는 0의 농도 범위에 걸쳐 비교 카운트를 생산 . 또한 Moxi Z는 카운트에서 변화의 유사한 낮은 계수와 황금 표준 세포 계수의 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 - 기법의 특징은 입자 사이징의 정밀도로이 카운트 정확성을 실현.
또한, 여기에 제시된 데이터는 Moxi Z '가 유용한 정보를 제공할 수 있음을 나타냅니다셀 문화의 전반적인 건강에 관한. Moxi Z는이 문화 건강 평가를 결정하는 독점적인 소프트웨어 알고리즘과 커브 피팅 접근 방식을 활용합니다. 분리 파괴 등 blebbing 같은 세포 죽음과 관련된 형태학의 변화, 그리고 용적 왜곡 (카타 오카와 Tsuruo 1996, Liegler 외 1995, 쉐리 던 외 1981) 12-14 불가능하게 Moxi-Z '가 사이 impedimetric 차이를 구별하기 위해 만들어 인구 및 죽은 세포 / 파편 인구를 살고 있습니다. MVI는 입자 파편의 상대적인 기여도, 수축된 괴사성 세포, 그리고 관심있는 커브-장착되어 세포 인구를 식별할 수 있도록 문화 / 입자 크기 분포를 분석하여 생성됩니다. MVI 값은함으로써 전반적인 입자 인구 프로파일에 관하여 monodisperse 인구 카운트 인구 지수 또는 ratiometric 법안을 반영합니다. 이 값은 다음 algorithmically - 조정 기반의 인구 통계 및 경험적 관찰이다. Becaus전자 MVI 전통 염색법 접근 방식이 아닌 다른 매개 변수를 바라보고, 그것은 이러한 기술을 반영할 것으로 예상되지 않는 대신 세포 배양의 건강에 중요한 대안보기는 특히 파편과 미생물 오염 물질과 관련하여 제공합니다.
요약에서는 Moxi-Z 셀 카운터는 특허 박막 센서 기술과 결합 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날 원리와 커브 - 피팅 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 정밀 재현성 셀 개수의 assays, 셀 크기, 셀 건강을 제공하는 울트라 소형 benchtop 악기입니다 . 8초에 - 직경 25 미크론 (34 미크론 2의 다이나믹 레인지 -) 종류 M 카세트와 함께 4에서부터 입자를 계산이 가능합니다. 15 초 안에 - 직경 20 미크론 (26 미크론 2의 다이나믹 레인지 -) 유형 S 카세트와 함께 3에서부터 입자를 계산이 가능합니다. 또한, Moxi-Z는 시약의 사용없이 건강 평가를 수행합니다. 그것은 훨씬 더 적은 노동 inte입니다nsive 및 수동 계산보다는 주관적. 표준 보습 바로 앞에 달린 풀베는 날의 계수에 비해, Moxi가 훨씬 작습 빠르고, 더 많은 정보를 제공 상당히 적은 유지 보수가 필요, 사용하기 쉽게, 그리고 비용의 분수입니다.
그레고리 M. Dittami 그분 Ayliffe는 Orflo 기술, 설계, 제조 및 판매 Moxi Z, 리처드 D. Rabbitt이 Orflo 테크놀러지에게 지급 컨설팅 전문, 아르바이트를 제공하는 회사의 직원입니다.
이 문서에 대한 생산 및 무료 액세스가 Orflo 테크놀로지의 후원됩니다.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 시약의 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
| ORFLO 희석제 | ORFLO | MXA006 | |
| 카세트 디스펜서 | ORFLO | 편리한 분배 25 카세트 최대 쇼핑몰 | |
| USB 케이블 | ORFLO | PC / Mac 또는 전원 어댑터에 악기를 연결 | |
| 전원 어댑터 (미국 및 유럽 모델에만 해당) | ORFLO | AC 콘센트에 USB 케이블을 연결 | |
| USB 플래시 드라이브 | ORFLO | 상점 Mox난 Z 소프트웨어 및 사용자 설명서 | |
| 교정 확인 비즈 | ORFLO | ||
| 전자 보정 카세트 | ORFLO | 적절한 시스템 운영 및 교정를 확인하는 전자 카세트 |