細胞計数および健康状態の分析

手動による細胞計数

ノイバウアー格子付きの血球計数板のような細胞計数板は、手動／目視による細胞計数に一般的に用いられる装置です。細胞懸濁液の少量を、格子状の精密研磨ガラス製装置の計数板に載せると、毛細管現象によってエッチングされた格子上に液が拡散します。細胞は顕微鏡下で観察され、手動カウンターを用いて計数されます。計数板の所定の容積と格子システムを用いて、細胞濃度を算出します。 この計数プロセスを自動化する画像解析システムも利用可能です。

自動細胞計数

多くの自動細胞計数装置は、血球計数法で使用されるのと同じ可視計数用染色剤および原理を採用しています。物体認識に依存する自動細胞計数装置とは異なり、コールター原理に基づく装置は、その使いやすさと精度の高さから広く普及しています。 コールター式計数装置は、細胞懸濁液をセンサーに通し、電気抵抗の変化に基づいて細胞を検出します。これにより、微小な細胞であってもより確実に検出でき、高精度な細胞計数が可能になります。ピペットのように手に持って操作できるポータブルモデルを使用すれば、培養フード内で直接細胞計数を行うことができます。

細胞生存率アッセイ

DNA合成：細胞内での活発なDNA合成をモニタリングすることは、一部の細胞増殖アッセイの基礎となります。DNA複製は、放射性3H-チミジンや、抗体で検出される非放射性のブロモデオキシウリジン（BrdU）などの修飾ヌクレオシドを取り込むことで測定できます。

代謝活性：代謝活性を測定する熱量測定法は、細胞増殖、細胞生存率、および細胞毒性の解析に適しています。MTT、XTT、WST-1などのテトラゾリウム塩が着色したフォルマザン化合物へと還元される反応は、代謝が活発な細胞でのみ起こります。また、ATPの存在も代謝活性の指標となります。 ホタルルシフェラーゼ・レポーターアッセイでは、分裂中の細胞によって生成されたATPを用いてD-ルシフェリンを酸化させ、その発光が測定値として得られる。

色素排除法：トリパンブルー染色は、生存細胞数の計数に一般的に用いられます。この方法は、生細胞は色素を取り込まないのに対し、死細胞は色素を取り込み、顕微鏡下で青く見えるという原理に基づいています。

蛍光細胞生存率アッセイ：5(6)-カルボキシフルオレセインジアセテートN-サクシニミジルエステル（CFSE）による標識は、細胞集団における完全な細胞分裂サイクルの回数を測定するために広く用いられている。もう一つの膜透過性色素であるカルセイン-AMは、それ自体では蛍光を発しないが、生存細胞内で加水分解されると強い緑色蛍光を発する。 対照的に、核染色剤であるプロピジウムヨウ化物（PI）は、死細胞の損傷した膜を通過して初めて核に到達することができる。カルセインとPI-DNAはいずれも490 nmの光で励起できるため、単一の励起波長を持つ蛍光顕微鏡を用いて、生細胞と死細胞の同時モニタリングが可能である。