Innovando la Ciencia del Conteo Celular

Por Grace Johnston, Ph.D. Gerente de Productos, División de Bio-Ciencias, Merck Millipore [se puede contactar al autor en grace.johnston@merckgroup.com]

El Conteo celular es un paso necesario cuando se efectúan siembras o subcultivos celulares, o cuando se preparan experimentos para ensayos basados en células.   Los conteos celulares también se pueden usar para monitorear la salud de los cultivos, los niveles de proliferación, así como para evaluar la inmortalización para la transformación.  Es importante que los conteos celulares sean precisos, consistentes y rápidos, en particular cuando se monitorean las respuestas celulares cuantitativas.  
A pesar de la necesidad de velocidad y precisión, la gran mayoría de los conteos celulares se efectúan por medio de un hemocitómetro – una técnica introducida por primera vez a finales del siglo XIX, para el conteo de células sanguineas.  Los hemocitómetros están hechos de un vidrio óptico especial en los que se cargan suspensiones celulares en volúmenes especificados y se efectúan los conteos bajo un microscopio óptico.  Aún cuando la hemocitometría es de bajo costo, los múltiples pasos que hay que seguir para completar un conteo celular son tediosos y además pueden dar como resultado conteos imprecisos.  Las causas de errores en la hemocitometría incluyen una distribución irregular en la muestra, demasiadas o muy pocas células en la muestra, juicios subjetivos con respecto a si una célula dada se encuentra dentro del área de conteo definida,  contaminación del hemocitómetro, así como diferencias en general en las técnicas que siguen los usuarios.  Cualquiera de estos factores pueden afectar de forma negativa la capacidad de reproducción de las pruebas. 
Patrick Heiser, Ph.D., miembro del laboratorio de Lee Rubin en el Instituto de Células Madre de Harvard, realiza un importante número de cultivos de tejidos en su estudio para la atrofia muscular espinal. 
"Llevamos a cabo cerca de treinta o cuarenta conteos celulares a la semana usando un hemocitómetro, y eso lleva demasiado tiempo," mencionó Heiser.  "Además del tiempo del conteo, nuestro laboratorio comparte un microscopio óptico. Si deseas efectuar un conteo celular y alguien más está usando el microscopio, necesitas esperar hasta que el microscopio se libere.
Los investigadores también pueden efectuar conteos celulares por medio de instrumentos automáticos como contadores basados en visión, citómetros de flujo, o sistemas que incorporan el principio de Coulter.  La tecnología Coulter, desarrollada por vez primera en los años cuarenta para hacer conteos de células sanguíneas, se utiliza en la mayoría de los conteos celulares automáticos. 
En su forma más básica, un contador celular basado en la tecnología Coulter consiste en un tubo con una pequeña apertura y un par de electrodos colocados dentro y fuera del tubo. El tubo se sumerge en un vaso de precipitados que contiene células suspendidas en un electrolito. Se aplica una carga eléctrica para crear una corriente entre los electrodos. Al ingresar el fluido por la apertura, las células en la solución impiden el flujo de electricidad entre los electrodos. Esta resistencia se puede registrar como una corriente eléctrica o pulsos de voltaje, los cuales se pueden correlacionar con el tamaño de la célula y la concentración de la muestra.
Aún cuando los sistemas de conteo celular automatizados eliminan las dificultades del conteo manual, el costo de estos instrumentos de escritorio, incluyendo los que incorporan la tecnología Coulter, puede ser prohibitivo. 
La última innovación en conteo celular combina la facilidad de la instrumentación automatizada y la precisión de la tecnología Coulter en un formato accesible y portátil.  El contador celular Scepter™ de Millipore incorpora la detección de partículas en  base a impedancia de Coulter en un formato miniaturizado.  El instrumento, el cual tiene el tamaño de una pipeta automatizada (figura 1), incorpora una combinación de hardware análogo y digital para detección, procesamiento de señales, almacenaje de datos y pantalla gráfica.  La punta desechable está diseñada con una zona microfabricada sensible a las células que permite discriminar por tamaño y volumen celular, con una resolución de sub-micrones y sub-picolitros.  Las estadísticas de población celular se muestran como un histograma directamente en la pantalla del Scepter.