Tecnología de conteo de células CASY

La tecnología CASY es un sistema de recuento de células multicanal de campo eléctrico . Fue comercializado por primera vez por Schärfe System GmbH en 1987 bajo el nombre CASY1. Los primeros sistemas se vendieron con un ordenador ATARI y un chasis rectangular. En la década de 1990, el ordenador ATARI fue reemplazado por un PC común y el chasis cambió a cilindros. En 2006, Schärfe System fue adquirida por Innovatis AG, una empresa centrada en el análisis de cultivos celulares . CASY utiliza las técnicas de exclusión de corriente eléctrica y análisis de área de pulso, las células se pueden analizar y contar de manera eficiente y precisa. Esta tecnología se puede aplicar para el recuento de células , el análisis de cultivos celulares en un intervalo de tiempo determinado, o incluso en un período de tiempo.

La viabilidad celular se puede evaluar en función de la integridad de la membrana plasmática : las células vivas tienen membranas plasmáticas intactas, mientras que las membranas de las células muertas están rotas. Cuando una célula se expone a un campo de bajo voltaje, la corriente eléctrica no puede atravesar la membrana intacta, que es un aislante eléctrico , si es viable. De lo contrario, como la membrana celular está rota, el campo eléctrico puede atravesar la célula dañada, ya que existen poros en su membrana. Para una célula normal, su tamaño no puede ser menor que el tamaño de su núcleo, que es el criterio para distinguir entre células vivas y células muertas.

Como resultado, cuando las células se alinean una a una en un poro de medición de precisión y se exponen al campo eléctrico, se puede capturar la información de cada una de ellas y analizar la condición del cultivo, incluida su concentración, viabilidad y volumen. Por ejemplo, cuando las células vivas obtienen un mayor volumen y pasan por el flujo de corriente, se puede generar un pulso mayor, en amp-1, y luego amplificarlo. Como el tamaño de la célula está relacionado con el volumen celular, se puede producir un perfil del tamaño de la célula en la población celular en términos de altura del pulso. Dado que las células se escanean a una frecuencia tan alta, se puede producir un resultado preciso y una alta resolución.

Estos resultados de cada célula se acumulan y se asignan en un analizador multicanal calibrado con más de 500.000 canales. Por lo tanto, para la tecnología CASY, como la citometría de flujo celular , puede presentar datos de cada célula como un gráfico de distribución del tamaño celular, que tiene 2 variables, el cambio en el volumen celular y el de la viabilidad celular. Los materiales que pasan a través del aparato pueden ser controlados. Para los equipos de nueva invención, tienen un umbral inferior automático a 7 um, que puede excluir partículas pequeñas y restos celulares en el cultivo celular. Al mismo tiempo, habrá un umbral superior para evitar la agregación celular para el recuento. Sin embargo, algunos usuarios pueden establecer el umbral superior en ilimitado para el tamaño de las células. Dado que el tamaño de las células de cada tipo de célula varía, antes de realizar la activación, debe asegurarse de que se incluya el tamaño de célula correcto durante el experimento relacionado con el tamaño de las células. ^[1]

Dado que la viabilidad celular se determina mediante exclusión de corriente eléctrica, no se necesitan colorantes de viabilidad como el azul tripán y el yoduro de propidio . Por lo tanto, la determinación de la viabilidad celular ya no tiene por qué ser un experimento final. Esta ventaja permite realizar pruebas posteriores utilizando las células, como la viabilidad después de un intervalo de tiempo adicional.

El resultado obtenido será muy preciso porque no sólo todos los pasos se realizan de forma robótica, sino que también tienen un alto rendimiento (por ejemplo, un millón de eventos por segundo).

La tecnología CASY es rápida, pero también confiable y reproducible debido a características como el analizador multicanal para detectar y analizar la generación de altura de pulso. De hecho, un canal significa el pulso contado en una energía particular. En el pasado, se utilizaban analizadores de un solo canal como instrumentos. Pueden contar el pulso solo en un rango estrecho. Por lo tanto, pueden analizar las células una o varias veces a la frecuencia establecida. Una vez que la corriente eléctrica cambia durante la transferencia de células, no se puede detectar. Esto puede consumir no solo mucho tiempo para el análisis, sino también un resultado de conteo de células inexacto. Sin embargo, para el analizador multicanal, puede escanear todo el rango de energía y los pulsos en cada canal. Como hay más de 500,000 canales para un conteo de células, una vez que una célula pasa a través del poro de medición, habría una gran cantidad de monitoreo de canales para 1 célula. Como resultado, la velocidad de la tecnología CASY para obtener la información de las células puede ser muy alta. ^{[ cita requerida ]}

Una de las aplicaciones de la tecnología CASY es el contador electrónico de células para determinar el número de células y su viabilidad en una muestra. El equipo se muestra en la figura 3 y en la figura 4 se muestra el resultado, incluido el recuento total de células, así como el porcentaje de restos, células vivas y células muertas, que se muestra en la pantalla del contador de células.

Lindl et al. (2005) ^[2] compararon la tecnología CASY con dos métodos estándar para la medición de la viabilidad celular, incluyendo la captación de rojo neutro y el ensayo MTT . Encontraron que los valores de IC50 más sensibles, que eran los más cercanos a los de la literatura, se realizaron con este contador de células electrónico. Algunos tóxicos en estos experimentos mediante el uso de métodos químicos afectarían los mecanismos de los ensayos. Por lo tanto, los resultados serían inválidos. Sin embargo, para el contador de células electrónico, no solo puede monitorear todos los cambios celulares, incluso la necrosis celular, por varios tipos de tóxicos y concentraciones, sino también una mezcla compleja de tóxicos en el cultivo celular. Se vería que también se pueden detectar los cambios de progreso de las células moribundas. Por otro lado, todos los resultados del contador de células eléctrico podrían transferirse a las computadoras con programas de hojas de cálculo comunes. No se instalaría ningún otro software específico en cada computadora para obtener el resultado. ^{[ cita requerida ]}

Un contador Coulter ^[3] es otro de los dispositivos utilizados para el recuento de células. Al igual que la tecnología CASY, también utiliza corriente eléctrica para el recuento de células. Sin embargo, la diferencia entre ellos es que hay una abertura llamada "zona de detección", con un volumen conocido de electrolito en un contador Coulter. Cuando las células suspendidas pasan a través de ella, desplazan el volumen equivalente de electrolito en la zona de detección y provocan un cambio a corto plazo de la corriente eléctrica a través de la abertura. Dado que el circuito está destinado a detectar el cambio de corriente a través de él, se contarán todas las partículas que puedan desplazar el electrolito. Se vería que la medición de células sería de un volumen a otro volumen en la misma muestra. ^{[ cita requerida ]}

En cambio, la tecnología CASY no incorpora ningún depósito electrolítico en la abertura y las células del electrolito pueden pasar a través del poro de medición. No sería necesario detectar las células de un lote a otro, sino medirlas de forma continua y uniforme.