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，这两者都无从谈起。

尽管汇合度是细胞培养工作流程中一项关键的常规测定，但当由研究人员凭“肉眼”观察时，它可能会变成一个高度主观的测量，甚至同一位研究人员在不同日期观察时也会有所不同。

幸运的是，除了目视测量汇合度之外，还有其他方法可以帮助研究人员提高实验过程和可重复性。

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一项常规测量。它不是绝对的细胞数量，而是贴壁细胞覆盖培养皿或培养瓶面积的百分比。

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，以用于药物治疗、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的不可或缺的步骤。

特别是过度汇合可能导致细胞应激或死亡，因为培养营养物质会耗尽，细胞开始争夺物理空间。拥挤环境中的细胞行为可能无法真实反映自然的基因表达、生长或形态。裂解细胞还会释放细胞毒素碎片，并且总体而言，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破坏您的培养物。

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（即 <80%）下，准确和一致的估算也具有许多益处，例如：

• 结果一致性： 在不同实验中保持一致的汇合度可确保细胞处于相同的生长阶段，这有助于减少结果的可变性并提高可重复性——尤其是在工业和制造应用中。
• 工作流程高效性： 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库存的损失以及在错误生长阶段进行冻融的错误。
• 功效最大化： 某些操作，如转染或药物处理，在特定的汇合度水平下效果更佳。过度汇合也可能混淆药物发现等应用中的解释，使其难以确定来源或非特异性效应。

测量细胞汇合度有哪些不同方法？

考虑到所有这些，毫不奇怪，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——然而，估算汇合度百分比的主要方法仍然是老式的“估算”，即在显微镜下手动检查培养物。

正如您可能想象的，目视方法存在常见的不一致性。虽然估算50%或100%的汇合度相对容易，但大多数时候研究人员寻找的是预示高细胞活力和增殖的70%或80%汇合度——而这些估算则要棘手得多。一位研究人员的“70%汇合”可能是另一位研究人员的“80%”。仅仅与真实值有10%的差异，就可能显著扭曲实验结果。

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

互动挑战：您的目视汇合度估算有多准确？

请看下面的iPSC细胞图像——在向下滚动页面之前，请记下您对每个画面细胞汇合度的目视估算。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。（继续阅读文章，后面会给出实际汇合度数值！）

汇合度估算挑战 #1

汇合度估算挑战 #2

汇合度估算挑战 #3

图像处理工具可以使汇合度测量更快、更一致 

现代图像处理工具提供了一种更少主观性、更一致的汇合度评估框架。虽然存在手动图像处理选项，但这些工具通常利用阈值分割、边缘检测、深度学习算法等，自动从高质量显微图像的背景中区分细胞。然后，软件可以计算细胞覆盖的总面积百分比。

迄今为止，大多数此类工具在图像采集和汇合度图像分析方面都需要独立的设备或流程。

新推出的 EVOS^TM M3000 成像系统简化了这一过程，它是首个具有实时、自动化细胞图像分析功能的市场产品。对于需要以更少（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 具有同时支持明场和荧光应用的选项，并能一次性完成成像和汇合度分析步骤。其小巧的占地面积也使其非常适合小型标准通风橱。

目视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和您的实验室带来怎样的改变？请对照您对上方图像问题的回答，并将其与下方 EVOS^TM M3000 成像系统的实际评估结果进行比较：

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

您做得怎么样？如果您觉得还有改进空间，请通过下面的链接了解更多关于自动化汇合度的信息。

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