如何选择一款合适的细胞计数及活率分析仪？

所有和动物细胞培养相关的生物领域都需要进行细胞浓度和活率的分析，不管是大学科研院所，还是各种大小规模的生物医药公司，细胞计数及活率分析仪无疑已经成为了细胞培养相关领域的一个最基本配套的分析仪器。

培养的动物细胞在显微镜下的照片

对于这样一个基础的分析仪器，如果我们使用关键词“细胞计数及活率分析仪”，在百度上搜索可以得到巨量的结果，可以达到3450万条相关结果。

那么在这茫茫的信息中，我们如何来选择一款适合自己的细胞计数及活率分析仪呢？

01 传统手动计数法

回答这个问题前，我们拿一个可以比较的对象，即最原始的细胞计数及活率分析方法——1台光学显微镜+血球计数板（如下所示左下图），待测的细胞悬液样品被滴加在血球计数板上（如下所示右下图），通过肉眼人工计数统计细胞数量和计算细胞活率。

显微镜下我们可以看到血球计数板上4个区域（如下所示），其中的活细胞和死细胞数目被分别统计。这个方法最大的优势是整套设备很便宜，配套一块血球计数板，以及自配的台盼蓝溶液即可开始整个实验，所以使用成本会很低，比较适合高校研究所中用于学生的教学实验。

但是，做过该方法的实验人员，一般都会有深刻的印象，传统的手动计数法不仅很耗费人力和时间，得到的结果的重复性也较差，经常会遇到同一样品不同的人数得到的结果差异很大，而且统计完一批样品后，操作人员的眼睛会很不舒服。归纳为一句话就是: 耗时耗力，且结果重复性差。

02 全自动细胞计数和活率分析

我们国家最近十几年在生物制药行业的蓬勃发展，对于以上这种计数和活率分析方法，已无法满足生物制药研发和生产发展的需要，因此正在逐渐被自动化细胞计数和活率分析仪所替代。

自动化细胞计数和活率分析仪首先解决的是对细胞做死活标记，并且自动统计具体的死活细胞数量和计算细胞活率和浓度。

▶相比传统手动计数法，避免了操作人员用眼疲劳和计数人为误差的问题

▶自动化细胞计数和活率分析仪还会保存拍摄的照片，软件分析使用的细胞参数和分析结果，以便符合法规要求的数据真实性和可追溯性

所以，这类自动化细胞计数和活率分析仪就可以替代传统的手动计数法，满足药物研发和生产质控的需求。但对于这些自动化的细胞计数和活率分析仪，目前门类也很繁多，如何从中找到适合自己所需的那款呢，我们不妨可以从以下几个方面去考察仪器的性能。

细胞计数准确性

准确性无疑是最重要的，我们购买的任何分析仪器，如果不能保证准确性，那就无法正常使用，还不如回到光学显微镜+血球计数板纯手动的方法。

那准确性如何表征呢？最容易理解的方法是使用各种浓度标样标样来检测准确性。

我们选择细胞计数和活率分析仪时，必然标配有一些标样（譬如：0.5M即0.5x106/mL浓度，2M，4M和10M等标样），用于检查仪器状态。同时，在发现浓度测试出现较大偏差时，工程师也可以通过这些标样做及时地校准。

同时，一般标样越多得到的计数和浓度的线性关系越可靠（如下图浓度曲线）。但如果我们的仪器只有1个标样或甚至没有标样来对仪器检验和校准，试想我们如何保证仪器的状态和准确性呢？

不过，我们很多时候在考察仪器时，实际可能没有这些标样。那么，根据2017年Sarkar, Sumona等人发表在Cytotherapy上的文章Evaluating the quality of a cell counting measurement process via a dilution series experimental design，我们可以按文中建议的方法，即通过使用一系列的样品稀释，对仪器的计数性能进行考察，这不失为一种简单并直接地评价仪器性能好坏的方法。

计数结果重复性

计数结果的重复性好坏，对全自动细胞计数仪而言（如下图示为测试过程），除了取样要有代表性外，剩下考察的是仪器的稳定性和软件对细胞识别的一致性。目前各家的细胞计数和活率分析仪对细胞的识别都问题不大，除了某些容易团聚的细胞，需要增加一个团聚度参数。

同时，为了保持分析软件对细胞识别的一致性，将这些细胞识别参数设为一个特定的Cell Type，会是一个不错的选择，所以目前许多仪器都带有这个功能，如果没有那说明已经Out了。Cell Type另一个功能是可以保证不同的实验人员，即使在不同的时间测试，只要是相同培养条件下的同一种细胞，都可以使用同样的样品测试条件。

但对于半自动细胞计数仪（需要插卡分析细胞活率和计数），除了以上几点外，还有一个人工操作的问题，即细胞的吸液混匀和台盼蓝染色都需要人工操作来完成，这样操作难免会增加人为操作误差，譬如样品有一定的团聚度，使用移液枪吹打5次以上即可分散开，但移液枪的吹打次数和吹打力度，不同人采取的会不一样，即使同一人操作，前一次和下一次也很难保证完全一致，所以团聚细胞可能并未完全分散好，就放入仪器中开始检测，那使用相同的分析方法可能会得到偏差较大的结果。

同时，已有文献报道，台盼蓝染色时间长短对细胞活率也会产生影响，如果染色时间超过1min，活率会有比较明显地下降，如何保证台盼蓝和细胞之间的混匀力度和染色时间的一致性，就显得很重要了。

对于以上这两点，全自动细胞计数和活率分析仪的优势就很明显，因为取样混匀和台盼蓝染色的次数都是仪器自动控制完成。

仪器之间数据的一致性

对于生物制药公司的工艺开发和生产质控部门，一般会选择使用相同的分析仪器，这样采用相同的分析方法，可以保持上下游测试条件的一致性。另外，不同地区的生产车间要保持生产质量的一致性，很多时候也会使用同型号的分析仪器，但所使用仪器之间检测结果的可比性就成了一个考察因素，并且检测过程中人工操作的影响越小越好，以减少人为操作带来的误差。

这样得到的生物药质量才可以有保证，这也是为何GMP和FDA等法规会有这方面的要求。所以，对于生产质控部门采购细胞活率分析仪，这点就特别需要考虑。

测试速度和操作便捷性

在生物制药公司工作的研发人员，每天都有忙不完的工作，如何提高她们的工作效率？特别是像细胞计数及活率分析这种比较消耗时间的工作，如何让我们宝贵的实验人员从这个工作中解脱出来？

最基本的要求所用的细胞计数和活率分析仪，不仅测试速度要快，而且简单易操作。对于测试速度快直接反映为检测时间要短，另一个则是测试的时间不影响我其他的工作，就像如下所示的24位转盘，可以实现不间断连续测样，无需实验人员在旁操作等待。

软件操作的便捷性，表现在分析软件操作的简单易懂，并且操作步骤越少越少，能够3步完成的工作（如下所示），就不要4步甚至5步。同时，软件需要具有测试后图像再分析功能，如此才可以避免因为测试时选择的分析模型不合适，而不用重新再上样检测。

操作和分析软件的合规性

合规性还是针对于质控（QC）部门、GMP实验室和生产车间。因为生产的药物，各个国家对药物生产都有严格的法规要求，包括GMP和FDA等，要求所测试的数据是可追踪的，使用仪器的分析软件有多级用户权限管理和审计追踪、电子签名功能（如下图所示），以保证测试数据的完整性、安全性和可靠性。

除以上几点需要关注外，大家还需要结合自己的预算，每天要测试的样品数量，实验室可放置仪器的空间大小等其他各个方面综合起来考虑，最终选择一款合适的细胞计数和活率分析仪。