Effektivere Koloniezählung und Flächenmessung

Probleme bei der Koloniezählung und Flächenmessung

Um die Produktsicherheit zu gewährleisten, werden mikrobielle und genotoxische Tests durchgeführt. Bei mikrobiellen Tests wird die Anzahl der Kolonien lebender Bakterien in einem Medium in bestimmten Zeitabständen gezählt und die Anzahl der Bakterien für die Auswertung berechnet. Bei einem Typ des Genotoxizitätstests, dem Ames-Test, wird die Mutationsinduktion anhand der Kolonien und ihrer Anteile bewertet, die sich bilden, wenn eine Prüfsubstanz einem Stamm verabreicht wird, der ursprünglich keine Aminosäuren selbst produzieren kann.
Bei beiden Tests müssen die Kolonien lebender Zellen und Bakterien, die sich vermehren und mit der Zeit verändern, auf einer Mikrotiterplatte unterschieden und gemessen werden. Bei der visuellen Koloniezählung durch die Prüfer ist es jedoch sehr schwierig, alle Mikrotiterplatten zu analysieren und zu bewerten, ohne dass es zu Abweichungen oder Fehlern bei den Werten kommt. Ein weiteres großes Problem besteht darin, dass es schwierig ist, bei der Betrachtung und Zählung von Kolonien unter hoher Vergrößerung in einem kleinen Sichtfeld sofort den Status einer ganzen Mikrotiterplatte zu erkennen. Diese zeitaufwändige Arbeit birgt zudem das Risiko, dass Teile einer Mikrotiterplatte einfach übersehen werden.

In der Forschung im Bereich der regenerativen Medizin sind die Betrachtung ganzer Mikrotiterplatten und die genaue Analyse der Koloniebildung von iPS-Zellen für die quantitative Auswertung der Versuchsergebnisse unerlässlich. Um den Kultivierungsprozess zu verbessern und effizienter zu gestalten, ist es zudem wichtig, in jedem Schritt von der Kultivierung bis zum Austausch des Mediums und dem Durchlauf unter verschiedenen Bedingungen Daten zu sammeln.
Bei der Koloniezählung sind Schwankungen in den Ergebnissen von Bediener zu Bediener oft ein Faktor, der eine genaue Datenakkumulation verhindert. Dieses Problem tritt mit größerer Wahrscheinlichkeit auf, wenn sich iPS-Zellen während des Erhaltungs- und Kultivierungsprozesses vermehren, da sich die Form der Zellen in den Kolonien verändert. Die Grenzen zwischen den Zellen können verschwimmen, was zu menschlichen Fehlern bei der Messung und Auswertung führt.

Dieses Problem hat weitreichende Auswirkungen: Wenn ein Fehler bei der Zählung festgestellt wird, ist es sehr zeit- und arbeitsaufwändig, die Analyse und Prüfung erneut durchzuführen. Um zu verhindern, dass Mitarbeiter Zeit und Mühe für Inspektionen, Tests und Experimente verschwenden, und um möglichst viele Ergebnisse zu erzielen, müssen sowohl die Datengenauigkeit als auch die Arbeitseffizienz verbessert werden.

Lösungen für die Koloniezählung und Flächenmessung

Das kompakte Fluoreszenzmikroskop BZ-X800 von KEYENCE bietet die Möglichkeit, mit einem einzigen Gerät Fluoreszenz-, Hellfeld- und Phasenkontrastuntersuchungen sowie verschiedene Bildgebungsverfahren durchzuführen. Das BZ-X800 kann ganze Mikrotiterplatten betrachten, quantitative Koloniezählungen und Flächenmessungen durchführen und verschiedene Probleme in Experimenten, Forschung, Tests und Inspektionen lösen.
Im folgenden Abschnitt werden die Vorteile der Verwendung des BZ-X800 sowie Beispiele vorgestellt, darunter die Betrachtung ganzer Mikrotiterplatten, die mit der Bildzusammensetzung durch die automatische Steuerung des motorisierten Objekttisches erreicht werden kann, sowie die effektivere Analyse von Kolonien mithilfe von Aufnahmen ganzer Mikrotiterplatten, wie z. B. bei iPS-Zellen.

Rationalisierung der Zählung von iPS-Zellkolonien und der Flächenmessung über eine gesamte Mikrotiterplatte

Lebende Zellen und Bakterien verändern sich im Laufe der Zeit, was sich auf die Ergebnisse der Analyse und Auswertung von Mikrotiterplatten auswirkt, weshalb es wichtig ist, schnell quantitative Analyseergebnisse zu erhalten.
Das folgende Beispiel, das mit dem BZ-X800 aufgenommen wurde, zeigt die automatische Koloniezählung und Flächenmessung mit hybrider Zellzählung auf dem Bild einer ganzen Mikrotiterplatte mit iPS-Zellen, das mithilfe der Bildzusammensetzung gewonnen wurde. Die Anzahl der Kolonien, die durchschnittliche Fläche, die Standardabweichung der Fläche und die Gesamtfläche können quantitativ durch die Betrachtung einer ganzen Mikrotiterplatte mit großem Sichtfeld gemessen werden, was schnelle Analyseergebnisse ermöglicht. Dies spart viel Zeit und Mühe im Vergleich zur manuellen Zählung und eliminiert auch das Risiko menschlicher Fehler.

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   Menge

   251

   Durchschnittsfläche

   8.315 µm²

   Standardflächenabweichung

   12.652 µm²

   Gesamtfläche

   2.086.967 µm²

Objektiv: CFI60 CFI Plan Apo λ 10x
Bildzusammensetzung: 7 Bilder x 9 Bilder

Wenn eine Multi-Mikrotiterplatte verwendet wird, verarbeiten die Zellzähl-Makros des BZ-X800 automatisch einen Stapel von mehreren Bildern unter den Bedingungen, die für ein einzelnes Bild zuvor extrahiert wurden.
Die bisherige Kolonieanalyse über mehrere Wells erfordert einen enormen Zeit- und Arbeitsaufwand und birgt das Risiko, dass die Analyseergebnisse und die Bewertung von Bediener zu Bediener unterschiedlich ausfallen. Mit dem BZ-X800 können quantitative Messungen und Analysen einfach und schnell durchgeführt werden.

Stapelmessung unter den gleichen Bedingungen