Der Ultimative Leitfaden für Zellzähler in den Lebenswissenschaften

Zellzählgeräte sind überall zu finden – von der Brauerei bis zum Biologielabor.

Ja tatsächlich, denn Zellzählgeräte sind ein wesentliches Werkzeug bei der Herstellung einer Vielzahl von Produkten und bei der wissenschaftlichen Forschung.

In der pharmazeutischen Industrie werden Zellzählgeräte benötigt, um Zelltherapien, Impfstoffe und biologische Arzneimittel herzustellen.

Brauereien benötigen Zellzählgeräte, um die richtige Menge Hefe zu bestimmen, bevor sie die perfekte Charge Bier brauen.

Zellzählgeräte werden von Milchbauern und Tierzüchtern verwendet, um die Qualität von Milch und Fleisch zu optimieren.

Bei all diesen Prozessen ist es wichtig, mit einer präzisen Anzahl von Zellen in einer oder mehreren Produktionsphasen zu arbeiten. Hier kommt ein genaues und zuverlässiges Zellzählgerät als fester Bestandteil eines effizienten Arbeitsablaufs ins Spiel.

Auf dem Markt gibt es eine Vielzahl von Zellzählgeräten, die alle auf unterschiedliche Weise funktionieren. In diesem Beitrag geben wir einen Überblick darüber, wie Zellzählgeräte arbeiten, welche Arten auf dem Markt sind und die Vor- und Nachteile jeder Methode.

Gönne dir eine Tasse Bubble Tea und sei bereit, etwas Neues zu lernen!

Was ist ein Zellzählgerät?

Wenn du diesen Beitrag liest, bist du wahrscheinlich mit dem Hämozytometer vertraut, der häufigsten Methode zur Zellzählung.

Du verstehst wahrscheinlich auch, dass dieser manuelle Prozess sorgfältiges Pipettieren, gutes Sehvermögen und geschickte Daumen erfordert.

Wir würden das Hämozytometer nicht als Zellzählgerät bezeichnen, sondern als ein Werkzeug, das zur Zellzählung verwendet wird.

Zellzählgeräte sind Instrumente, die die Anzahl, Konzentration und Viabilität von Zellen in einer Zellprobe ermitteln.

Diese Geräte werden oft als „automatisierte Zellzählgeräte“ bezeichnet. Zu den häufigsten Zelltypen gehören Blut-, Säugetier-, Insekten- und Hefezellen.

Zellzählgeräte zählen nicht nur Zellen, sondern führen auch folgende Funktionen aus:

  • Berechnung der Viabilität von Zellen
  • Visuelle Darstellung von Daten
  • Sichere Speicherung von Daten
  • Ermöglichung von Datenexport

Die Informationen, die ein modernes Zellzählgerät auf dem Labortisch liefert, werden für die Produktion, Herstellung und Qualitätskontrolle im Zusammenhang mit biologischen Prozessen verwendet.

Wie zählen Zellzählgeräte Zellen?

Obwohl die Durchführung einer Zellzählung relativ einfach erscheinen mag, erledigen Zellzählgeräte eine ziemlich komplexe Aufgabe.

Zellzählgeräte müssen in der Lage sein, Zellen zu identifizieren, tote Zellen von lebenden zu unterscheiden und nicht-zelluläre Partikel von der Zählung auszuschließen.

Fortschritte in der Rechenleistung, Optik und maschinellem Lernen ermöglichen es, all dies automatisch durchzuführen.

Zellzählgerät-Technologie

Es gibt drei grundlegende Prinzipien, nach denen Zellzählgeräte heute arbeiten (siehe Tabelle 1).

Sie umfassen:

  • Bildgebung
  • Streuung von Laserlicht
  • Elektrische Impedanz

Tabelle 1. Zusammenfassung automatisierter Zellzählgeräte und ihrer Prinzipien

 

Art des Zellzählers Prinzip
Bildgebendes Zytometer Digitale Bilder werden von der Zellprobe aufgenommen, die sich in einer kleinen Kammer innerhalb einer Folie oder Kassette befindet. Algorithmen verarbeiten die Bilder und identifizieren Zellen.
Durchflusszytometer Streuung von Laserlicht und Fluoreszenz. Wenn Zellen einzeln durch ein Röhrchen geleitet werden, leuchten Laserstrahlen auf die Zelle. Die Art und Weise, wie das Licht gestreut wird, gibt Informationen über Zellgröße und innere Merkmale preis.
Impedanzbasierte Zellzählgeräte Elektrische Impedanz. Zellen in einer Elektrolytlösung werden einzeln durch eine kleine Öffnung geleitet, die von zwei Elektroden umgeben ist. Während dem Durchtritt, werden Spannungsänderungen aufgezeichnet, die auf die Zellanzahl und -größe hinweisen.

Wie wissen wir, dass Zellzählgeräte Zellen zählen?

Um sicherzustellen, dass ein Zellzählgerät Zellen korrekt zählt und nicht nur Verunreinigungen oder andere Partikel, muss es kalibriert und gegen eine Reihe von Zellproben mit unterschiedlichen Konzentrationen validiert werden. Diese statistischen Tests zeigen, wie zuverlässig das Zellzählgerät ist.

Oft wird das Zellzählgerät mit dem Hämatokrit-Verfahren verglichen, welches bis heute als Referenzmethode dient.

Labor mit einem Röhrchengestell, das eine violette Lösung enthält. Im Hintergrund pipettiert ein Wissenschaftler.

Arten von Zellzählgeräten

Es gibt mehrere Arten von Instrumenten, die Zellen zählen. Die Haupttypen umfassen:

  • Hämatometer
  • Impedanz-Geräte
  • Durchflusszytometer
  • Bildgebende Zytometer

Lassen Sie uns jeden Typ etwas genauer besprechen. Aber zuerst müssen wir über das Hämatometer sprechen, die älteste existierende Methode zur Zellzählung.

Hämozytometer

Das Hämozytometer ist eine Glasplatte mit einer zentralen Kammer (auch als Zählkammer bezeichnet), welche die Zellprobe enthält. In diese Kammer ist ein Raster eingraviert, das zum Zählen der Zellen unter dem Mikroskop verwendet wird.

Die aktuelle Variante davon wird als „verbesserte Zählkammer nach Neubauer“ bezeichnet, obwohl es eine Vielzahl von Zählkammern gibt.

Die Zellen werden im Hämozytometer mithilfe der Hellfeldmikroskopie identifiziert.

Die Viabilität wird nach dem Prinzip des Trypanblau-Ausschlusses bestimmt, bei dem Trypanblau nicht lebensfähige oder abgestorbene Zellen färbt, jedoch lebensfähige Zellen ausschließt. Sowohl lebensfähige als auch nicht lebensfähige Zellen werden dann unter einem Mikroskop gezählt.

Das Hämozytometer ist seit geraumer Zeit die dominierende Methode zur Zellzählung und ist aufgrund der geringen Kosten heute immer noch beliebt, hat jedoch einige Nachteile.

Anwenderspezifische Fehler und Vorurteile

Das Hämozytometer funktioniert für Zellen, die leicht zu visualisieren und zu zählen sind, wie beispielsweise Jurkat- oder Chinese-Hamster-Ovar (CHO)-Zellen.

Aber nicht alle Zellen sind so einfach. Aggregierte Zellen oder Zellproben mit geringer Viabilität und signifikanten Zelltrümmern sind schwieriger mit bloßem Auge zu visualisieren und zu zählen.

Die manuelle Natur dieser Methode bedeutet, dass Subjektivität und Vorurteile während verschiedener Phasen des Prozesses eingeführt werden. Zum Beispiel können Unterschiede in der Pipettier-Technik bei der Vorbereitung einer Zellprobe zu anwenderspezifischen Fehlern führen.

Unterschiede in der Zähltechnik und der Bestimmung dessen, wie eine Zelle unter dem Mikroskop aussieht, führen noch zu mehr Fehlern.

Das Ergebnis: Große Variationen in den Zellzahlen zwischen den Benutzern und beeinträchtigte wissenschaftliche Daten.

Um dies selbst zu testen, bitten Sie einige Kollegen, gemeinsam mit Ihnen Zellen zu zählen. Berechnen Sie die Standardabweichung und den Variationskoeffizienten Ihrer Zählungen. Vergleichen Sie die Ergebnisse. Wie übereinstimmend waren Ihre Ergebnisse?

Ein weiteres Problem bei Hämozytometern (sowie bei einigen anderen Zellzählgeräten) ist die Verwendung von Trypanblau, dieses ist toxisch für Zellen führt häufig zu einer Überschätzung der Viabilität.1,2 Die Trypanblau-Färbung ist auch giftig und wird daher in der Europäischen Union allmählich ausgemustert.

Nachfolgend sind die Vor- und Nachteile der Verwendung eines Hämozytometers zur Zellzählung aufgeführt.

Vorteile:
Geringe Kosten
Gute Schulung für Personen, die neu in der Zellzählung sind
Als Referenzmethode angesehen

Nachteile:
Ungenau und subjektiv
Arbeitsaufwändig und zeitraubend
Hohe Variation zwischen Benutzern
Kein elektronischer Datensatz

Aber keine Panik! Es gibt viele andere Möglichkeiten, Zellen zu zählen, die im Folgenden überprüft werden.

Hämatometer

Hämatometer sind automatisierte Zellzählgerät, die die Konzentration von Blutzellen, Blutplättchen und Hämoglobin messen.

Sie basieren auf einigen der gleichen Prinzipien, die von automatisierten Zellzählgeräten für Säugetierzellen verwendet werden, wie zum Beispiel Lichtstreuung und elektrische Impedanz.

Sie werden jedoch hauptsächlich in medizinischen Einrichtungen eingesetzt, wie Arztpraxen, Krankenhäusern, Notaufnahmen, Kliniken und Forschungslaboren.

Eine der häufigsten Messungen, die von diesen Geräten durchgeführt werden, ist das vollständige Blutbild (CBC), das sowohl die Anzahl der roten Blutkörperchen (RBC) als auch der weißen Blutkörperchen (WBC) umfasst.

Darüber hinaus ist auch eine dreiteilige oder fünfteilige WBC-Differenzierung eine Standardmessung.

Diese Daten liefern den Klinikern wichtige Informationen über den Gesundheitszustand eines Patienten und helfen bei der Diagnose.

Man würde sich nicht zwischen einem Hämatometer und einem automatisierten Zellzählgerät für Säugetierzellen entscheiden, da Hämatometer nur Blutzellen zählen.

Impedanzbasierte Zellzählgeräte

Die elektrische Impedanz ist die älteste automatisierte Methode zur Zellzählung, entwickelt von Wallace Coulter und 1953 patentiert.3

Sie zählen jedoch nicht nur Zellen – sie werden tatsächlich am besten als „Partikelzähler“ charakterisiert und können nicht zwischen Partikeltypen unterscheiden. Sie wurden sowohl zur Untersuchung von Zellen als auch von Mineralien, Ton, Metallen und Lebensmitteln verwendet.

Die elektrische Impedanz wird oft mit dem „Coulter-Prinzip“ gleichgesetzt und bezieht sich auf das gleiche Konzept. Instrumente, die dieses Prinzip verwenden, werden oft als Coulter-Zähler bezeichnet.

So funktioniert es.

Prinzipiell werden die Zellen zusammen mit Flüssigkeit und einem elektrischen Strom durch eine sehr kleine Öffnung, die Apertur, gepulst. Die Apertur wird auf beiden Seiten von Elektroden umgeben, die eine „Messzone“ bilden.

Wenn eine Zelle durch die Apertur gelangt, erkennt das Gerät eine Änderung der Spannung und registriert dies als Spannungsimpuls.

Das Instrument zählt dann die Anzahl der Spannungsimpulse, um die Gesamtzahl der Zellen in der Probe zu bestimmen.

Diese Informationen werden auch zur Berechnung der Zellgröße verwendet, die direkt proportional zur Änderung der Spannung ist.

Potenzielle Fehler

Der häufigste Fehler bei impedanzbasierten Zellzählgeräten tritt auf, wenn mehr als eine Zelle in die Messzone gelangt und fälschlicherweise als ein Partikel gezählt wird.

Dies wird als Koinzidenzfehler bezeichnet und erfordert, dass die Zellprobe weiter verdünnt wird, bevor sie erneut gezählt wird.

Beachten Sie…

Bei der Verwendung eines impedanzbasierten Zellzählgerätes zur Zellzählung werden normalerweise Zellsuspensionen benötigt. Da diese Instrumente die Zellen einzeln zählen, können aggregierte und komplexe Zelltypen nicht von diesen Instrumenten gezählt werden.

Darüber hinaus kann das Instrument Schwierigkeiten mit primären Zellproben haben, die häufig mit roten Blutkörperchen kontaminiert sind.

Solange Sie Ihre Zellprobe gemäß dem richtigen Protokoll vorbereitet haben, liefert der impedanzbasierte Zellzählgerät eine genaue absolute Zählung Ihrer Zellprobe.

Dieses Gerät kann sowohl Blutzellen als auch zellkernlose Zellen zählen, und deshalb wird diese Technologie von vielen Hämatometern verwendet.

Die elektrische Impedanz erfordert auch keine Anfärbung der Proben, was Ihnen einen Schritt in Ihrem Arbeitsablauf erspart, aber das Fehlen eines Zellmarkers macht die Viabilität ausschließlich von morphologischen Merkmalen abhängig, die von der Impedanz erfasst werden können.

Nachfolgend sind die Vor- und Nachteile dieser Technologie aufgeführt.

Vorteile:

Präzise Partikelzählung und -größe
Schnelle Zellzählung
Keine Notwendigkeit, Proben anzufärben

Nachteile:

Koinzidenzfehler
keine Zählung von aggregierten Zellen
Geringe Genauigkeit bei der Lebensfähigkeit

Durchflusszytometer

Durchflusszytometer sind Hochdurchsatz-Zellanalysegeräte, die Daten zu mehreren Zellparametern liefern. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Streuung von Laserlicht.

Nachdem das Gerät die Probe erfasst hat, fließen die Zellen einzeln durch einen dünnen Schlauch, in welchem sie auf Laserlicht treffen.

Das Licht wird dann in verschiedene Richtungen gestreut, was Informationen über intrinsische und extrinsische zelluläre Eigenschaften liefert.

Durchflusszytometer sind vorteilhaft für die Einzelzellanalyse, die in-vitro-Diagnostik und die medizinische Forschung.

Ähnlich wie impedanzbasierte Zellzählgeräte werden in einem Durchflusszytometer die Zellen vereinzelt, was ihnen ermöglicht, die absolute Anzahl der Zellen in der Probe zu zählen.

Allerdings werden die Zellen als Funktion der Zeit und nicht des Volumens analysiert, was bedeutet, dass möglicherweise eine Vermischung mit Referenz-Beads erforderlich ist.

Beachten Sie…

Um eine Zellprobe für die Durchflusszytometrie vorzubereiten, müssen Sie die Zellen auf andere Weise zählen, um die richtige Konzentration zu erhalten.

Deshalb ist ein sperriges Durchflusszytometer keine beliebte Wahl, wenn schnelle und einfache Zellzählungen erforderlich sind.

Ähnlich wie impedanzbasierte Zellzählgeräte benötigt man bei einem Durchflusszytometer Zellsuspensionen, da die Zellen einzeln durch den Flüssigkeitsstrom fließen.

Diese Anforderung bedeutet, dass dem Zählvorgang eine mühsame Probenpräparation vorausgeht. Die Probenpräparation kann Stunden mit einem Durchflusszytometer dauern.

Automatisierte Durchflusszytometer nehme einige dieser Aufgaben ab, aber der Prozess ist dennoch zeitaufwändig und im Allgemeinen wesentlich langsamer bei der Messung der Zellzahl im Vergleich zu anderen Methoden.

Zusätzlich müssen Durchflusszytometer vor jeder Verwendung kalibriert und anschließend gereinigt werden. Aufgrund des umfangreichen Fluidiksystems können sie auch gelegentlich verstopfen, was kostenintensiv sein kann und besondere Sorgfalt erfordert.

Die gute Nachricht ist, dass dedizierte Zellzählgeräte und Durchflusszytometer oft Teil desselben Arbeitsablaufs sind.

Wenn beispielsweise die Wirkung von Antikrebsmedikamenten untersucht wird, können Forscher untersuchen, wie ein Medikament die Zellapoptose auslöst.

Die Zellzählung liefert uns Informationen über das Ausmaß der Apoptose und Apoptose-Assays auf einem Durchflusszytometer zeigen, wie das Medikament Apoptose auslöst.

Hier sind einige Vor- und Nachteile der Verwendung eines Durchflusszytometers zur Zellzählung.

Vorteile:

Reproduzierbar
Automatisierte Technologie mit Walk-Away-Funktion verfügbar
Zählt und analysiert heterogene Proben

Nachteile:

Tägliche Kalibrierung und Reinigung erforderlich
Start- und Abschaltzeiten
Sperrig und teuer
Nicht volumenbasiert

Bildgebende Durchflusszytometer

Bildgebende Zellzählgeräte oder Bildzytometer funktionieren ähnlich wie das Hämatometer – der Unterschied besteht darin, dass das Mikroskop im Inneren des Instruments liegt und ein Algorithmus die Zellen zählt anstelle eines Menschen.

Im Bildzytometer befinden sich das Mikroskop, Kameras und Lichtquellen, die zur Visualisierung einer Zellprobe verwendet werden.

Die Zellprobe wird auf eine dünnen Kammer innerhalb eines Objektträgers oder einer Kassette verteilt, die im Instrument platziert wird.

Das Bildzytometer nimmt dann mehrere Bilder der dispersen Zellprobe auf.

Die Software erkennt lebende und tote Zellen und liefert eine Berechnung der Zellzahl, Viabilität und Konzentration.

Probenvorbereitung

Im Gegensatz zu impedanzbasierten Zellzählgeräten und Durchflusszytometers erfordern automatisierte bildgebende Zellzählgeräte in der Regel eine minimale bis keine Probenvorbereitung.

Einige können aggregierte Zellen zählen und nicht-zelluläre Partikel von Zellen unterscheiden.

Dies ist eine Herausforderung, die nicht alle bildgebenden Zellzählgeräte erfolgreich meistern.

Beachten Sie…

Einige bildgebende Zellzählgeräte führen auch Zellanalysen durch. Diese Instrumente umfassen eine Reihe von Assays und können eine kostengünstigere und effizientere Alternative zur Durchflusszytometrie bieten. Allerdings haben Durchflusszytometer größere Fähigkeiten.

Beachten Sie die Art der Farbstoffe, die ein bildgebendes Zellzählgerät verwendet. Einige Geräte basieren auf Trypanblau, während andere fluoreszierende Färbemittel wie Acridinorange (AO), Propidiumiodid (PI) oder 4′,6-Diamidino-2-phenylindol (DAPI) verwenden.

Wenn die Säugetierzellprobe mit roten Blutkörperchen kontaminiert ist, wird ein Zellzählgerät mit fluoreszierenden Farbstoffen benötigt, um kernhaltige von nicht-kernhaltigen Zellen zu unterscheiden.

Der Kauf von Farbstoffen und Reagenzien kann die Gesamtkosten der Verwendung eines bildgebenden Zellzählgeräts langfristig erhöhen.

Eine weitere wichtige Überlegung ist die Fokussiertechnik des Mikroskops. Einige bildgebende Zellzählgeräte erfordern, dass der Benutzer das Mikroskop manuell fokussiert, bevor er die Zellen visualisiert, während andere eine automatische oder feste Fokussierung bieten.

Die manuelle Fokussierung führt zu subjektiven Zellzählungen und einer größeren Variation zwischen Benutzern.

Die Unterschiede zwischen den auf dem Markt erhältlichen bildgebenden Zellzählgeräten konzentrieren sich hauptsächlich auf die Färbemethoden, die Probenvorbereitung, den Dynamikbereich des Geräts (den Zählbereich) und die Genauigkeit der Zellzählung.

Insgesamt sind bildgebende Zellzählgerät kleiner, mobiler und kostengünstiger als Durchflusszytometer.

Hier sind einige Vor- und Nachteile dieser Art von Instrument.

Vorteile:

Keine tägliche Kalibrierung erforderlich
Geringer Wartungsaufwand
Mobil und platzsparend

Nachteile:

Erfordert möglicherweise manuelles Färben oder Verdünnen von Proben
Die Fokussierung kann subjektiv sein
Kann Trypanblau – ein toxischer Farbstoff – erfordern

Wofür werden Zellzählgeräte verwendet?

Zellzählgeräte werden in der wissenschaftlichen Forschung und in der Industrie für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.

Schauen wir uns einige der interessantesten und relevantesten Bereiche an, in denen präzise und genaue Zellzählgeräte regelmäßig verwendet werden.

Herstellung von Zell- und Gentherapien

Zell- und Gentherapien (CGT) haben einen Durchbruch in der Medizin ermöglicht und die Möglichkeit personalisierter Medikamente mit Heilungspotenzial eröffnet. Der Markt für Zell- und Gentherapien wird in den nächsten zehn Jahren voraussichtlich kontinuierlich wachsen, und die US-amerikanische Food and Drug Administration (FDA) erwartet bis 2025 jährlich zwischen 10 und 20 CGT-Produkte zu genehmigen.

Diese Produkte umfassen chimärische Antigenrezeptor-T-Zell-(CAR-T-)Therapien, natürliche Killerzellen-(CAR-NK-)Therapien, Stammzelltherapien und Gentherapien. Während der Herstellung dieser Produkte müssen Zellen gezählt werden.

Bei der Herstellung von autologen CAR-T-Zelltherapien zum Beispiel werden periphere mononukleäre Blutzellen (PMBCs), T-Zellen und die Konzentration der CAR-T-Zellen mithilfe eines zuverlässigen Zellzählgerätes gemessen.

Vor der Freigabe einer CAR-T-Therapie werden Freigabetests durchgeführt. Ein Teil dieser Tests umfasst die Bestimmung der Zellzahl und der Viabilität sowie anderer wichtiger Qualitätsattribute. Die Validierung des Herstellungsprozesses, die In-Prozess-Kontrolle und die Forschung und Entwicklung zur Verbesserung des Herstellungsprozesses erfordern ebenfalls die Zellzählung.

Bioprozessierung

Viele Proteine sind für ihre korrekte Modifikation während der Produktion abhängig – das gilt auch für therapeutische Proteine. Zellen sind das einzige Herstellungswerkzeug, das zur Produktion von Antigenen für Impfstoffe sowie von therapeutischen Proteinen wie Antikörpern, die häufig zur Krebsbehandlung eingesetzt werden, verwendet werden kann.

Hierfür wurden verschiedene Zelllinien für spezifische biologische Produkte entwickelt. Eine der häufigsten verwendeten Zelllinien zur Herstellung von Biologika sind CHO-Zellen.

Zellzählgeräte spielen eine wichtige Rolle im Herstellungsprozess dieser Therapien, unabhängig davon, ob traditionelle Zellkulturmodelle oder die Kultivierung der Zellen in einem Bioreaktor verwendet werden. Die Anzahl der vitalen Zellen, die in Upstream-Prozessen verwendet werden, kann die Produktqualität, den Ertrag und die Eigenschaften beeinflussen. Zellzahl und Viabilität müssen regelmäßig bestimmt werden, um die Zellgesundheit und das Wachstum zu überwachen.

Die Überwachung der Zellkonzentration und Viabilität ist auch bei der Entwicklung rekombinanter und zellbasierter Impfstoffe von entscheidender Bedeutung. In jedem Bioprozess, der Zellen erfordert, kann die Zellkonzentration ein kritischer Prozessparameter werden. Durch die Verwendung einer zuverlässigen Zellzählmethode können Hersteller eine effiziente Prozessführung gewährleisten, Ausfallzeiten minimieren und Ausbeuten optimieren.

Wirkstoffscreening

Eine wichtige Anwendung von Zellzählgeräten in der traditionellen Pharmaindustrie ist das in vitro Wirkstoffscreening. Hierbei werden 2D- und 3D-Zellkulturen verwendet, um die Sicherheit eines Arzneimittels und seine Wirkung auf Krankheiten zu untersuchen.

Der Zweck der Verwendung von Zellkulturen besteht darin, ein Zellmodell zu schaffen, welches das Verhalten von Zellen im menschlichen Körper nachahmt. Bevor ein untersuchungsbedürftiges Medikament am Menschen getestet werden darf, wird es zunächst in vitro auf Toxizität getestet und um mehr über seinen Wirkungsmechanismus zu erfahren.

Beispielsweise werden bei der Krebsarzneimittelprüfung Tumorzellen verschiedenen Dosen eines Antikrebsmittels ausgesetzt. Mit Hilfe von Zellzählgeräten werden Zellzahl und Viabilität gemessen, um die Wirkung des Medikaments auf Zellproliferation und Zelltod zu verstehen.

Die Arzneimitteltoxizität kann durch Exposition von humanen Zelllinien wie HeLa-Zellen gegenüber unterschiedlichen Konzentrationen des Arzneimittels bestimmt werden. Zellkulturmodelle sind auch nützlich zur Personalisierung der Krebsbehandlung. Tumorzellen von einzelnen Patienten können kultiviert werden, um verschiedene Krebsmedikamente oder Medikamentenkombinationen zu testen und zu bestimmen, welche Behandlung am effektivsten sein könnte. Diese Methoden sind komplex und entwickeln sich ständig weiter, aber die zuverlässige Bestimmung von Zellzahl und Viabilität bleibt wichtig.

Produktion von Laborfleisch

Auch als kultiviertes Fleisch oder im Labor hergestelltes Fleisch bekannt, spiegelt der Bedarf an Zellzählgeräten in der Produktion von Laborfleisch den Bedarf an Zellkultursystemen wider. Stammzellen werden über eine Gewebebiopsie aus einem geeigneten Teil einer Kuh gewonnen und in Bioreaktoren vermehrt.

Letztendlich differenzieren sich die Stammzellen zu Muskel- und Fettgewebe, was zu einem Produkt führt, das in Geschmack, Konsistenz und Nährwert dem von Fleisch ähnelt. Zellzahlen werden vor der Aussaat der Zellen und zur Bestimmung der Zelldichte des Endprodukts ermittelt. Während der Phase der Stammzelldifferenzierung werden Zellzählgeräte regelmäßig zur Überwachung des Prozesses verwendet.

Nachdem Singapur 2020 das erste Land war, das kultiviertes Fleisch zugelassen hat, begannen Spekulationen darüber, dass die Europäische Union und die Vereinigten Staaten dem Beispiel folgen könnten. Kultiviertes Fleisch wird als nachhaltige Alternative zu konventionellem Fleisch beworben, da es weniger Ressourcen erfordert und ohne Tierhaltung auskommt.

Es gibt noch zahlreiche Hürden zu überwinden, bevor kultiviertes Fleisch in Europa und den USA kommerziell hergestellt werden kann, aber die Aussicht, einen im Labor gezüchteten Hamburger zu essen, sorgt für viel Gesprächsstoff.

Tierzucht

Zellzählgeräte werden weit verbreitet in der selektiven Zucht von Nutztieren und Haustieren über künstliche Besamung eingesetzt.

Bei Nutztieren wie Bullen und Ebern hilft die Zucht genetisch überlegener Tiere den Landwirten, die Produktion zu optimieren, die Langlebigkeit der Tiere zu erhöhen und eine günstigere Auswirkung auf die Umwelt zu erzielen. Hengste und Hunde hingegen werden hauptsächlich aufgrund ihrer Attraktivität und Freizeitaktivitäten gezüchtet.

Um die Fruchtbarkeit zu maximieren, müssen Spermaproben eine optimale Spermienkonzentration und Viabilität aufweisen, wie sie von einem Zellzählgerät gemessen wird.

Fazit

Zellzählgeräte finden sich in einer Vielzahl von Anwendungen. Mit dem Ruf nach automatisierten Prozessen in der Bioproduktion wird der Bedarf an automatisierten Zellzählgeräten voraussichtlich weiter zunehmen.

Zellzählung muss nicht mühsam sein – sie sollte einfach und zuverlässig sein, damit Sie Vertrauen in Ihren Prozess und Ihre Ergebnisse haben.

Fröhliches Zellzählen!

Referenzen

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