Countess 자동 세포 카운터의 성능 및 어플리케이션 데이터

성능 데이터는 Countess 3 세포 카운터가 다양한 세포 유형과 까다로운 과제에서 정확하고 정밀한 카운팅을 수행하는 것을 보여줍니다. 어플리케이션 데이터는 viability, apoptosis, transfection 효율, CAR-T 세포 배양, CRISPR transduction 등의 연구 분야에서 연구원들이 활용할 수 있는 다양한 종류의 결과를 보여줍니다.

 

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세포 카운팅 정확성 및 정밀성

머신 러닝 알고리즘은 유세포분석기의 카운팅과 비교할 때 매우 정확하고 정밀한 세포 카운팅을 가능하게 합니다.

CHO-K1, HeLa, HEK293, Jurkat 및 human PBMC(다양한 크기)는 Attune NxT 유세포분석기(보라색 막대), Countess 3 FL Automated Cell Counter(빨간색 막대) 및 hemocytometer 및 현미경(수동 카운팅, 회색 막대)을 사용하여 카운팅했습니다. Countess 3 FL 기기 및 hemocytometer 막대는 평균 6개의 독립적 카운팅을 나타내며 일관성이 매우 높습니다. Countess 3 카운팅 또는 유세포분석에 비해 수동 카운팅에 대한 오차 바(카운팅에 대한 표준 편차)가 더 넓습니다.

머신 러닝 알고리즘은 수동 카운팅보다 가변성이 낮은 매우 정확하고 정밀한 세포 카운팅을 가능하게 합니다.

(다양한 크기 전체에서) CHO-K1, HeLa, HEK293, Jurkat 및 human PBMC는 Countess 3 FL 자동 세포 카운터(파란색 점)를 사용하여 계산했고 hemocytometer 및 현미경(녹색 점)를 사용하여 수동으로 카운팅 했습니다. Countess 3과 hemocytometer 수치 사이에서 중간값(짧은 수평선)은 유사하지만 개별 hemocytometer 수(점)는 사용자 간에 20% 이상의 가변성을 보였습니다.

까다로운 세포 유형

머신 러닝 알고리즘은 까다로운 세포 유형에서도 수동 카운팅보다 정밀한 세포 카운팅을 가능하게 합니다.

 

작은 크기와 저대비로 인해 카운팅 하기가 매우 어려운 human 및 murine peripheral blood mononuclear cells (PBMCs)는 Countess 3 FL 자동 세포 카운터(파란색 막대)를 사용하여 카운팅 하였고(위) hemocytometer와 현미경(녹색 막대)을 사용해 수동으로 카운팅 하였습니다. 모든 막대는 6개의 카운팅을 나타냅니다. 오차 막대는 표준 편차를 나타내며, 수동 카운팅의 경우 훨씬 더 큽니다. 이미지(하단)는 식별 및 계산된 human(왼쪽) 및 murine(오른쪽) PBMC를 나타냅니다.


군집 세포

머신 학습 알고리즘은 뭉친 세포와 샘플 잔해물로 정확한 카운팅을 수행합니다. 

 

크기가 작고 응집을 형성하기 쉬운 RAW(mouse macrophage)를 카운팅하기 위해 Countess 3 FL 자동 세포 카운터를 brightfield 모드에서 사용했습니다. viability를 설정하기 위해 트리판 블루 염색을 사용했습니다. 이 그림은 원시 영상(왼쪽)과 향상된 영상(오른쪽)을 모두 보여 주며, 이 영상에는 살아있는 세포가 녹색 윤곽선으로 표시되고 사멸 세포는 빨간색 윤곽선으로 표시됩니다. 카운팅 알고리즘은 군집의 세포를 확실하게 인지하여 적절히 분할하고 세포 개수를 카운팅 할 수 있습니다. 잔해물이 인식되었고 자동으로 카운팅에서 제외되었습니다.


Viability

Brightfield 및 형광 모드에서 murine PBMC의 viability. 

 

Countess 3 및 Countess 3 FL 자동 세포 카운터는 brightfield 및 형광 모드에서 사용하여 5µm 정도로 크기가 작은 murine PBMC를 카운팅 하였습니다. brightfield 카운팅(왼쪽)에서 트리판 블루 염색(0.4%)을 사용하여 viability를 구분했습니다. Countess 3 세포 카운터는 녹색 윤곽선(원)으로 살아 있는(반투명) 세포를, 빨간색 윤곽선으로 사멸 세포(심층 염색)를 표시하여  viability를 나타냅니다. 

 

형광 모드(오른쪽)에서 acridine orange/ propidium iodide (AO/PI) 분석 결과는 보다 높은 생존/사멸 특이도를 나타냅니다. AO는 핵을 가진 모든 살아 있는 세포를 녹색으로 염색하고 EVOS GFP 2.0 라이트 큐브를 사용하여 검출할 수 있으며, PI에 의해 사멸 세포는 빨간색으로 염색되고 EVOS Texas Red 2.0 라이트 큐브를 사용해 검출할 수 있습니다. 이는 형광 염색이 트리판 블루에 비해 더 정확한 viability를 얻을 수 있음을 보여주는 사례입니다.


Apoptosis

형광 모드에서 Apoptotic 세포와 죽은 세포 검출. 

 

2 및 4µm staurosporine과 함께 배양한 후 USO2(human osteosarcoma epithelial) 세포는 apoptotic 세포를 식별하기 위해 1:400 CellEvent Caspase-3/7 Green Detection Reagent로 라벨링한 다음, 1:1,000 SYTOX Red Dead Cell Stain으로 염색하여 모든 죽은 세포를 표시합니다. 세포를 실온에서 30분 동안 배양하고 EVOS LED 라이트 큐브,  GFP 2.0 및 Cy5 2.0을 사용해 Countess 3 FL 자동 세포 카운터에서 카운팅을 실시했습니다. 녹색 및 적색 신호 모두 약물 투약량이 증가할 수록 높아졌으며, 이는 각각 apoptosis와 세포 사멸에서 상당한 증가를 의미합니다. 4µL staurosporine 퍼센트의 합계는 100% 이상이며, 두 가지 염색을 나타내는 세포가 16% 이고 이것이 세 개 카테고리 모두에서 카운팅되기 때문입니다.


Countess를 사용한 정밀한 단일 세포 카운팅 및 viability 평가

scRNA-Seq 및 scATAC-Seq를 위한 단일 세포 및 핵 카운팅에 초점을 둔 최신 애플리케이션 노트를 살펴보세요. 정밀한 단일 세포 카운팅 및 viability 평가로 연구를 향상시켜 보세요.

 

transposase-액세스 가능한 크로마틴(scATAC-Seq) 기술을 위한 단일 세포 RNA 염기서열분석(scRNA-Seq) 및 단일 세포 염기서열분석 어세이는 단일 세포 수준에서 데이터 분해능을 제공하여 유전자 발현 및 조절에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 고품질 단일 세포 데이터를 얻기 위해, scRNA-Seq 및 scATAC-Seq 프로토콜은 세포 응집체와 죽은 세포의 존재를 최소화하면서 입력 시 생존가능한 부유하는 단일 세포 또는 핵의 정확한 카운팅을 필요로 합니다. Invitrogen Countess 3 FL 자동 세포 카운터는 세포 및 핵에 대한 정확한 카운팅, viability 평가 및 응집 평가를 위한 신뢰할 수 있는 솔루션입니다. 이러한 프로토콜에서 Countess 3 FL 세포 카운터의 최적의 성능을 보장하는 것을 돕기 위해, 이 애플리케이션 노트는 모범 사례 가이드를 제공합니다.

scRNA-Seq 및 scATAC-Seq를 위한 단일 세포와 핵의 정확한 자동 카운팅. 

 

FL-기반 카운팅을 사용하는 Countess 3 FL 자동 세포 카운터의 핵 카운팅은 정확한 카운팅을 제공하며, 이는 염기서열분석을 통해 검증되었습니다. GM12878 세포주(A) 및 PBMC(B)에서 분리된 핵에 대한 FL-기반 카운팅이 BF-기반 또는 Countess II 기기보다 더 많은 핵을 카운팅했습니다. (C)뇌 조직에서 분리된 핵에 대한 카운팅에서 Cellaca™ MX 고처리량 자동 세포 카운터에 비해 FL-기반 카운팅이 더 정확한 카운팅을 제공했습니다. (D)차세대 염기서열분석(NGS)으로 FL-기반 카운팅에서 얻은 2,000개 표적 핵의 정확한 로딩을 확인했습니다. *FL-기반 카운팅은 소프트웨어 업데이트를 사용하여 Countess 3 FL 기기에서 이용 가능합니다. 10x Genomics R&D에 의해 얻은 데이터.


Transfection 효율

Countess 3 FL 자동 세포 카운터를 사용하여 후속 실험 및 분석을 진행하기 전에 세포 transfection 또는 transduction된 세포 비율을 빠르게 확인할 수 있습니다.

형광 모드에서 transfection 효율의 정량 분석

Jurkat 세포를 GFP 발현 벡터를 사용하여로 transfection 했습니다. (왼쪽 상단)세포는 EVOS M5000 이미징 시스템(왼쪽 하단)에서 캡쳐된 이 이미지에서 vessel에 부착된 것으로 보입니다. 세포는 트립신 처리되고  EVOS LED GFP 라이트 큐브가 장착된 Countess 3 FL 세포 카운터에서 카운팅 되었습니다. 분석 결과, 세포의 50%가 성공적으로 transfection 되었음을 보여줍니다. (상단 가운데)세포를 밝기로 게이팅하여 최종 카운팅(오른쪽 상단)에서 dim (낮은 GFP 발현) 세포를 제외하였습니다.

유세포분석과 자동 세포 카운팅에서 측정된 Transduction 효율 비교. 

 

Invitrogen CellLight Nucleus-GFP, BacMam 2.0를 사용하여 U2OS 세포가 transduction 되고 36 시간 동안 배양되었습니다. 이 세포를  (그래프, 왼쪽)유세포분석 및 (이미지, 오른쪽)GFP 라이트 큐브가 있는 Countess II FL 자동 세포 카운터를 통해 형광 단백질 발현을 평가했습니다. 두 가지 방법으로 transduction 퍼센트가 측정되었고 49.5% vs 49%로 거의 동일하게 나타났습니다.


CAR-T 세포 증식 중 세포 배양 품질 관리

CAR-T 처럼 새로운 면역치료제의 연구 및 개발을 위해 T 세포를 증식시킬 때, 최대한의 viability를 확신하기 위해 소량의 세포 샘플에서 T 세포 건강 상태를 신속하게 측정하는 것이 중요합니다. Countess 3 FL 자동 세포 카운터는 분리와 활성화 전후의 세포 viability 및 농도에 대한 빠르고 정확한 측정을 제공하여 향후 실험을 위한 시간과 귀중한 세포를 절약할 수 있습니다.

CAR-T 세포 배양 품질 관리. 

 

CAR-T 세포는 Dynabeads Untouched Human T Cells Kit를 사용해 분리되고 Dynabeads Human T-Activator CD3/CD28 for T Cell Expansion and Activation을 사용해 활성화 되었습니다. Countess 3 FL 자동 세포 카운터에서 트리판 블루 염색과 함께  brightfield 카운팅을 사용해 증식 전후의 세포 배양을 모니터링했습니다. 이미지(왼쪽)과 히스토그램(오른쪽)에서 T 세포와 비드는 자동으로 구분되며, T 세포는 생존(녹색)으로 나타나고 비드는 사멸(빨간색)으로 나타납니다. 원하는 경우, 크기 및 강도를 기준으로 비드를 수동으로 게이팅할 수도 있습니다.


CRISPR-Cas9 transduced cell의 viability 및 transduction 효율

CRISPR-Cas9를 사용한 유전자 편집 실험에서 렌티바이러스 transduction은 종종 CRISPR-Cas complex를 세포로 효율적으로 전달하는 데 사용됩니다. 형광 단백질(예: GFP)을 발현하고 다른 유전자(예: HPRT)를 잠재적으로 녹아웃하는 콘트롤 입자가 흔히 transduction 효율을 측정하는 데 사용됩니다. Countess 3 FL 자동 세포 카운터를 사용하여 이 세포의 viability 및 transduction 효율 모두를 정량할 수 있습니다.

GFP 발현을 통해 측정한 렌티바이러스 transduction 효율성.

 

Cas9 단백질을 발현하는 U2OS 세포가 1및 2의 MOI(multiplicity of infection)에서  LentiArray CRISPR Positive Control Lentivirus, human HPRT, with GFP 및 음성 콘트롤 렌티바이러스(scramble, GFP)를 사용해 transduction 되었습니다. 이틀 후 GFP 발현을 위해 Countess II FL 세포 카운터에서 세포를 카운팅 했습니다. (왼쪽) Countess II FL 기기에서 대표 카운팅 결과를 표시합니다. (오른쪽) 막대 그래프는 GFP 양성인 세포의 비율을 보여주며 성공적인 transduction을 나타냅니다.


유세포분석 및 세포 분류를 위한 샘플 및 염색 검증

많은 유세포분석 및 세포 분류 프로토콜이 최적의 염색 및 분석을 위해 특정 세포 농도 또는 범위를 권장합니다. 유세포분석 또는 fluorescence-assisted cell sorting(FACS) 전에 Countess 3 자동 세포 카운터를 사용한 예비 통과 절차를 통해 실험 성공률을 높이고 귀중한 시간, 비용, 샘플을 절약할 수 있습니다. (a) 프로토콜을 완료하기에 충분한 세포가 있는지, (b) 염색 시약을 최적의 양으로 사용했는지, (c) 염색 중에 상당수의 세포가 유실되지 않았는지, (d) 세포가 효과적으로 염색되거나 transduction 되었는지 빠르게 확인할 수 있습니다.

유세포분석을 사용한 세포 주기 분석에 대한 세포 농도의 효과

서로 다른 농도의 살아있는 Jurkat 세포에 대해 일정한 농도(10 μm)의 Vybrant DyeCycle Orange Stain을 사용하여 라벨링했습니다. 이 염색제는 DNA에 결합시 형광을 생성하고 최적으로 염색하면 "의자 모양" 세포 주기 히스토그램을 생성합니다. 동일한 농도의 염색에서 낮은 세포 농도(왼쪽) 및 높은 세포 농도(오른쪽)의 불량한 세포 주기 히스토그램이 생성되었으며 최적의 세포 농도 1 x 10⁶ cells/mL(중앙)로 염색하면 적절한 세포 주기 히스토그램을 생성할 수 있습니다. 염색 히스토그램은  EVOS LED Light Cube, RFP 2.0이 있는 Countess 3 FL 자동 세포 카운터를 사용하여 빠르고 쉽게 검증할 수 있습니다.


 

연구용으로만 사용하십시오. 진단용으로는 사용할 수 없습니다.