Đếm Tế Bào Thủ Công Hay Tự Động Sẽ Tốt Hơn?

Đếm tế bào là một bước cơ bản trong hầu hết các thí nghiệm sinh học và được thực hiện thường xuyên trong phòng lab xử lý/ phân lập tế bào và nuôi cấy tế bào. Phương pháp này thường liên quan đến việc đếm trực tiếp các tế bào riêng lẻ trong một thể tích nhỏ để ước tính có bao nhiêu tế bào trong một thể tích lớn hơn. Điều này có thể cần thiết để chuẩn hóa nồng độ tế bào giữa các mẫu nhằm giảm thiểu sự thay đổi và sai sót trong kết quả tiếp theo. Điều này hữu ích cho việc duy trì nuôi cấy, thiết lập xét nghiệm, đếm tế bào sống hoặc tỷ lệ sống của các tế bào trong môi trường nuôi cấy, mẫu sau xử lý và các ứng dụng chẩn đoán hoặc lâm sàng. Nhưng khi nào người dùng nên đưa việc đếm tế bào bằng máy đếm tế bào tự động?

Đếm tế bào thủ công

Phương pháp đếm tế bào thông thường được thực hiện thủ công qua quan sát trên kính hiển vi để bàn sử dụng buồng đếm hồng cầu (hemocytometer). Người sử dụng tuân theo một quy trình chuẩn hóa để đếm các tế bào riêng lẻ và có thể sử dụng quy trình này để tính toán có bao nhiêu tế bào trên mỗi µL thể tích mẫu của họ.

Ngoài ra, số lượng tế bào sống và chết có thể được xác định bằng dùng thuốc nhuộm Trypan Blue. Trypan Blue là thuốc nhuộm azo chỉ nhuộm tế bào chết, có khả năng nhuộm các tế bào chết thành màu xanh lam. Tế bào sống không bắt màu nhuộm. Tuy nhiên, sẽ hữu ích hơn trong đếm chính xác và đánh giá tỷ lệ sống của các tế bào khi dùng máy đếm tế bào tự động sử dụng thuốc nhuộm Trypan Blue, như các dòng máy EVE^TM, EVE^TM Plus, EVE^TM HT.

Hình 1: C-Chip - buồng đếm hồng cầu bằng nhựa, dùng một lần (Disposable Plastic Hemocytometer).

Đếm tế bào tự động

Máy đếm tế bào sử dụng phương pháp dựa trên hình ảnh có thể được chia thành hình ảnh huỳnh quang (FL) hoặc trường sáng (BF). Phương pháp đếm dựa trên “đánh dấu” tế bào là phổ biến nhất chỉ vì nó đáng tin cậy nhất.

Máy đếm tế bào tự động dựa vào phương pháp nhuộm Trypan blue (TB), như các dòng máy EVE^TM, EVE^TM Plus, EVE^TM HT. TB là thuốc nhuộm azo chỉ nhuộm tế bào chết, TB có khả năng nhuộm các tế bào chết thành màu xanh lam. Tế bào sống không bắt màu nhuộm.

Máy đếm tế bào tự động, như các dòng máy ADAM^TM đếm tế bào dựa vào thuốc nhuộm huỳnh quang: AO (acridine orange) hoặc PI (propidium iodide), thuốc nhuộm sẽ bám vào DNA của tế bào đích. Tế bào sau khi nhuộm được đưa lên hệ thống chụp ảnh huỳnh quang tự động, hình ảnh thu được sẽ được xử lí phần mềm tích hợp bên trong máy. Từ đó, hệ thống tính ra được: số lượng tế bào chết, tổng số tế bào, số lượng tế bào sống, tỷ lệ tế bào sống.

Các máy đếm tế bào tự động sử dụng các slide dùng một lần. Nhưng quan trọng là một máy đếm số lượng tế bào sẽ loại bỏ sai sót “sự phán đoán chủ quan” và mất thời gian và không quan sát bằng mắt người, mà dùng các công nghệ đếm tế bào khách quan, nhanh chóng và chính xác hơn nhiều.

Tính năng của máy đếm tế bào tự động có khả năng đếm hầu hết các loại tế bào ở dạng lơ lửng trong dung dịch (suspended). Thách thức lớn có thể là các giới hạn về kích thước tế bào, đặc biệt là các tế bào có kích thước nhỏ. Vì vậy, khi người dùng đếm tế bào không phải của động vật có vú, như đếm tế bào vi khuẩn hoặc nấm men, thì có thể có những thách thức.

Các tế bào khác sẽ gây ra thách thức đối với máy đếm tự động bao gồm các tế bào không giữ thuốc nhuộm tốt, như tế bào miễn dịch. Và có lẽ khó nhất là các tế bào kết tụ lại với nhau. Các tế bào bị vón cục gây ra những thách thức cho cả máy đếm tế bào tự động dựa trên hình ảnh và dựa trên trở kháng. Trong trường hợp này, một thuật toán phần mềm thực hiện đếm tế bào chính xác của các tế bào cụm (clumped cells) là rất quan trọng đối với độ chính xác.

Nên lưu ý rằng một số máy đếm tế bào cung cấp nhiều chỉ tiêu hơn là chỉ đếm tế bào. Không chỉ cung cấp các chỉ tiêu: tổng số tế bào, tỷ lệ tế bào sống, và đường kính tế bào, mà còn có chức năng: apoptosis, đường tăng trưởng, chu kỳ tế bào, “Transfection efficiency”, ...

Đếm tế bào thủ công so với tự động

Cân nhắc chính giữa đếm tế bào thủ công và tự động là chi phí, nhân công và độ chính xác.

Tiết kiệm chi phí, việc đếm tế bào thủ công chỉ mua một số hóa chất, vật tư tiêu hao. Ngược lại, máy đếm tế bào tự động sẽ cần đầu tư từ vài nghìn đến vài chục nghìn đô la cho máy đếm tế bào và cũng sẽ yêu cầu mua vật tư tiêu hao và chi phí bảo trì máy.

Máy đếm tự động nhanh hơn nhiều đếm thủ công. Đặc biệt nếu bạn có nhiều mẫu, chỉ cần nạp mẫu lên slide, ấn slide vào máy đếm và hiển thị kết quả đọc. Như vậy, có rất nhiều tiện ích cho người dùng.

Ưu điểm chính về độ chính xác của các máy tự động là nó loại bỏ sai số do thay đổi từ người dùng này sang người dùng khác hoặc phòng thí nghiệm này sang phòng thí nghiệm khác. Độ lặp lại này có thể rất quan trọng đối với các xét nghiệm hoặc protocol dựa vào việc có một số lượng tế bào nhất định làm đầu vào.

Một lợi thế khác là các máy đếm tế bào tự động thường sử dụng trường quan sát lớn hơn so với bộ đếm hồng cầu (hemocytometer). Nếu bạn có số lượng tế bào thấp hơn hoặc mật độ tế bào thấp hơn, thì trường quan sát lớn hơn sẽ có lợi hơn phương pháp thủ công thông thường.

Khi nào cần đầu tư máy đếm tế bào tự động?

Công việc đếm tế bào sẽ được thực hiện thường xuyên trong phòng thí nghiệm không? Và nếu câu trả lời là có, thì bạn nên xem xét đầu tư một máy đếm tế bào tự động. Nếu phòng lab nghiên cứu về nuôi cấy tế bào, và chỉ cần đếm vài mẫu/ tuần và không quá bận với các công việc khác có lẽ không hợp lý để đầu tư một máy đếm tế bào tự động.

Cũng nên xem xét tầm quan trọng của độ chính xác và khả năng lặp lại trong quy trình làm việc mà bạn đang đếm tế bào. Cũng như nếu bạn có thể có được một máy đếm tế bào tự động sẽ trợ giúp cho các phần khác trong quy trình làm việc của bạn.

Một số yếu tố cần xem xét để lựa chọn máy đếm tế bào tự động

1. Loại mẫu tế bào và ứng dụng. Máy đếm tế bào huỳnh quang là không cần thiết trong các phòng lab chủ yếu sử dụng các dòng tế bào “immortalized”. Nhưng cần thiết trong phòng lab nuôi cấy tế bào sơ cấp.
2. Số lượng mẫu cần đếm cùng lúc và xem máy đếm tế bào nào đáp ứng nhu cầu về thông lượng (throughput).
3. Độ chính xác của máy đếm tế bào và phương pháp đếm tế bào. Có thể nên chọn máy đếm tế bào không chỉ là đếm tế bào chuyên dụng, mà còn có nhiều chức năng khác.
4. Cuối cùng, quyết định đầu tư loại máy đếm tế bào tự động nào phụ thuộc rất nhiều vào phòng lab đáp ứng tiêu chuẩn GMP, …. Có thể hữu ích nếu người dùng xem xét kỹ không chỉ những gì phòng lab của bạn hiện đang làm mà còn cả nhu cầu của phòng lab về lâu dài.