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在生命科学领域，一致性和可重复性至关重要。对于细胞生物学家来说，没有准确的细胞汇合度测量，这两者都无法实现。

尽管汇合度是细胞培养工作流程中一项关键的常规判定，但当由单个研究人员“目测”时，或者即使是同一研究人员在不同日期进行目测时，汇合度都可能成为一个高度主观的测量。

幸运的是，研究人员可以采用除目测汇合度以外的其他方法，以帮助改善实验过程和提高实验的可重复性。

什么是细胞汇合度？  

细胞汇合度是细胞培养过程中用于跟踪细胞增殖的常规测量。它不是绝对的细胞数量，而是培养皿或培养瓶中贴壁细胞覆盖的面积百分比。

细胞汇合度是一个关键参数，可帮助研究人员确定传代、转染或收获的时间，以便进行药物治疗、细胞疗法、诱导多能干细胞 (iPSC) 工作、分化实验等下游应用。从本质上讲，这是维持健康细胞培养物和确保准确实验结果不可或缺的一步。

尤其是过度汇合会导致细胞应激或死亡，因为培养营养耗尽，细胞开始争夺物理空间。拥挤环境中的细胞行为可能会错误地表达自然基因表达、生长或形态。裂解细胞还会释放细胞毒素碎片，一般来说，过度汇合的细胞培养物更容易受到真菌和细菌污染——这些问题可能会不可逆转地毁坏您的培养物。

为什么准确的细胞汇合度很重要？

即使在低到中等细胞汇合度水平（即 <80%）下，准确和一致的估计也有许多好处，例如：

• 结果一致：实验间汇合度的一致性确保细胞处于相同的生长阶段，这有助于减少结果变异性并提高可重复性——尤其是在工业和制造应用中。
• 高效工作流程：研究人员可以更好地规划每个工作流程步骤，避免资源和时间浪费。更高的准确性意味着可以避免细胞株的损失，以及在错误生长阶段进行冻存和解冻的错误。
• 最大功效：某些程序，如转染或药物处理，在特定的汇合度水平下更有效。过度汇合也可能混淆药物发现等应用中的解释，因为在这种情况下可能难以确定其来源或非特异性效应。

测量细胞汇合度有哪些不同选择？

考虑到以上所有因素，精确控制和测量细胞汇合度对于进行可靠的实验至关重要，这一点不足为奇——然而，估算汇合度百分比的主要方法仍然是老式的“目测”，即在显微镜下手动检查培养物。

正如你所想象的，目测方法常常存在不一致性。虽然50%或100%汇合度的测量相对容易估算，但大多数时候研究人员寻找的是表明细胞高活力和高增殖的70%或80%汇合度——而这些估算则要棘手得多。一个研究人员的“70%汇合”可能是另一个研究人员的“80%”。仅仅百分之十的真值变异就可能显著影响实验结果。

一些研究人员使用化学染料和酶标仪进行更快速、更定量的间接测量，但这些染料可能会对培养物造成破坏。

互动挑战：你的目测汇合度估计有多准确？

请看下面的iPSC细胞图像——在向下滚动页面之前，请记下您对每个图像框的目测细胞汇合度估计值。如果您愿意，也可以请一位同事进行估算，以便比较两者之间的数值和差异。（请继续阅读本文，以获取实际的汇合度值！）

汇合度估计挑战 #1

汇合度估计挑战 #2

汇合度估计挑战 #3

图像处理工具可以使汇合度测量更快、更一致 

现代图像处理工具为评估汇合度提供了一个更少主观性、更一致的框架。虽然存在手动图像处理选项，但这些工具通常使用阈值分割、边缘检测、深度学习算法等，自动将细胞从高质量显微图像的背景中区分出来。然后，软件可以计算被细胞覆盖的总面积百分比。

迄今为止，大多数这些工具都涉及独立的设备或流程，用于图像捕获和汇合度图像分析。

新推出的EVOS^TM M3000成像系统作为首个具备实时自动化细胞图像分析功能的上市产品，简化了整个过程。对于需要用更少资源（时间、设备、空间）完成更多工作的研究人员来说，它将是一个不错的选择；EVOS M3000 可同时支持明场和荧光应用，并可一步完成成像和汇合度分析。其小巧的占地面积也非常适合小型标准通风橱。

目测与自动化汇合度测量之间的差异

 自动化汇合度测量能为您的实验室带来什么样的不同？请从上面的图像问题中获取您的答案，并查看它们与下方实际的EVOS^TM M3000成像系统评估结果有何不同：

互动挑战答案

图像 #1：32% 汇合度

图像 #2：52% 汇合度

图像 #3：85% 汇合度

你做得怎么样？如果您发现还有改进空间，请查看下方关于自动化汇合度的更多信息。

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