Seiring dengan berkembangnya teknologi di bidang sel, metode penghitungan sel atau Cell Counting semakin banyak digunakan. Penghitungan jumlah sel, studi viabilitas sel, hingga berbagai studi in-vitro untuk toxin dan obat menggunakan metode Cell Counting sebagai metode utamanya. Secara umum, terdapat 2 jenis metode penghitungan sel yaitu yang bersifat Manual (menggunakan mikroskop dan hemocytometer) dan Automatic. Untuk aplikasi yang membutuhkan akurasi dan presisi lebih baik, dengan waktu analisis lebih cepat dan pengoperasian yang lebih mudah, Automatic Cell Counter merupakan pilihan yang lebih tepat.
Gambar 1. Automatic Cell Counter dari brand NanoEntek tipe ADAM MC Plus
Lalu apa itu sebenarnya metode Cell Counting? Pada penelitian apa saja Cell Counting ini dapat digunakan? Dan mengapa pada banyak aplikasi Automatic Cell Counter merupakan pilihan yang lebih tepat? Mari kita bahas dalam newsletter kali ini.
I. Cell Counting
Sesuai namanya, metode penghitungan sel atau Cell Counting adalah metode untuk menghitung jumlah sel, biasanya dalam suatu proses kultur. Jenis sel yang diukur dapat bervariasi dari mulai sel bakteri, ragi, sperma hingga cell line dan sel primer seperti sel darah (PBMC), sel somatik, stem cell, sel kanker dan berbagai jenis sel lainnya. Selain menghitung jumlah sel, Cell Counting juga dapat melakukan pengujian viabilitas sel yaitu untuk membedakan sel yang hidup (viable) maupun sel yang mati (non-viable) biasanya dengan bantuan pewarnaan.
Gambar 2. Sel yang telah diwarnai oleh pewarna DAPI. Warna biru menunjukkan sel yang non-viable
Beberapa tipe Cell Counting juga dapat digunakan untuk menghitung ukuran dan agregasi sel.
Gambar 3. Penghitungan ukuran sel dan agregasi. Pada gambar di atas, rasio agregasi sel adalah 36.43%
II. Aplikasi Cell Counting
Cell Counting dapat digunakan dalam berbagai penelitian dan produksi sel[1] diantaranya :
1. Memonitor pertumbuhan sel
Selama proses kultur, sel akan terus bertumbuh dan memperbanyak diri. Pada jangka waktu tertentu, dilakukan penghitungan jumlah sel untuk mengetahui kurva pertumbuhan sel dan waktu yang tepat untuk melakukan proses sub-kultur.
Selain itu, uji viabilitas sel juga dapat memonitor kondisi kultur terbaik (membandingkan beberapa kultur dengan kondisi kultur tertentu seperti pH dan suhu yang berbeda) atau mengetahui kondisi sel akibat perlakuan obat atau toxin tertentu.
Gambar 4. Uji Viabilitas Sel menggunakan pewarna AO/DAPI. Pewarna AO digunakan untuk menghitung total sel, sementara DAPI digunakan untuk menghitung sel mati / non-viable.
2. Industri farmasi dan bioteknologi
Sel yang digunakan di industri farmasi ataupun bioteknologi baik dalam bioproses (vaksin maupun obat) ataupun untuk analisis In-Vitro harus dipastikan memiliki jumlah dan viabilitas sel yang konsisten. Disinilah Cell Counting sangat berperan untuk melakukan pengujian penghitungan dan viabilitas sel. Selain itu sel yang digunakan dalam bioproses juga biasanya sangat rentan terhadap infeksi virus. Sehingga untuk meminimalisasi kontaminasi, cGMP mensyaratkan penghitungan sel sebagai pengujian yang wajib dilakukan.
3. Proliferasi Sel
Cell Counting digunakan oleh peneliti, khususnya dalam penelitian terkait kanker, untuk menghitung proliferasi sel dan memantau efek dari pengobatan penyakit kanker. Selain itu dengan memonitor proliferasi sel pada suatu penyakit, peneliti bisa mendapatkan informasi terkait mekanisme suatu jenis sel.
4. Clinical atau Therapeutic Practices
Penghitungan sel pada sel darah dapat menggambarkan kondisi kesehatan pasien seperti pada kasus anemia, leukimia, maupun adanya infeksi. Selain itu penghitungan sel darah juga perlu dilakukan dalam proses transfusi khususnya untuk menghitung residu sel darah putih (residual White Blood Cells atau rWBC) dan memastikan kadarnya sesuai standar untuk meminimalisasi komplikasi pasca transfusi.
Penghitungan sel juga diperlukan pada terapi stem cell. Konsentrasi dan viabilitas sel yang akan disuntikan ke pasien harus dalam jumlah yang tepat untuk memastikan kesesuaian terapi.
Gambar 5. Stem Cells
III. Keunggulan Automatic Cell Counter
Secara umum, Cell Counter dibedakan menjadi 2 jenis yaitu Manual dan Automatic Cell Counter. Sesuai namanya, Manual Cell Counter digunakan untuk menghitung sel secara manual menggunakan mikroskop dan aksesoris khusus berupa slide disposable bernama hemocytometer. Proses penghitungan sel dilakukan secara manual oleh operator di bawah mikroskop. Sementara untuk menguji viabilitas sel, sebelum dihitung dengan hemocytometer, kultur sel biasanya diberikan pewarnaan dengan Trypan Blue. Setelah diwarnai, sel yang mati (non-viable) akan berubah warna menjadi biru. Sementara sel yang hidup (viable) tidak akan mengalami perubahan warna.
Hingga saat ini Manual Cell Counting masih banyak digunakan karena harganya yang murah serta tidak membutuhkan instrumen tambahan (selain mikroskop dan hemocytometer). Namun untuk beberapa aplikasi, Manual Cell Counting memiliki beberapa kekurangan diantaranya adalah :
- Bersifat manual sehingga sangat bergantung kepada kemampuan operator dalam melakukan penghitungan dan beresiko adanya human error
- Ada kemungkinan inkonsistensi hasil antar operator
- Membutuhkan skill khusus dari operator
- Memakan waktu lebih lama
Untuk mengatasi kekurangan Manual Cell Counter, saat ini sudah tersedia teknologi Automatic Cell Counter, yaitu teknologi penghitungan sel secara otomatis dengan bantuan detektor. Automatic Cell Counter biasa digunakan dalam berbagai aplikasi khususnya untuk sampel dalam jumlah banyak serta membutuhkan tingkat akurasi dan presisi lebih tinggi. Penggunaan Automatic Cell Counter juga sangat mudah. Operator cukup meneteskan sampel sel ke suatu chip khusus yang akan dimasukkan ke instrumen Automatic Cell Counter. Setelah itu, instrumen akan melakukan pembacaan dan menampilkan hasil penghitungan secara otomatis.
Gambar 6. Cara penggunaan Automatic Cell Counter
Secara umum, Automatic Cell Counter sendiri terbagi menjadi 2 tipe berdasarkan jenis cahaya yang dideteksi yaitu Brightfield dan Fluorescence Cell Counter. Brightfield Cell Counter menggunakan pewarna kolorimetrik (seperti Trypan Blue) sementara Fluorescence Cell Counter menggunakan pewarna fluoresecence (seperti AO/PI). Keduanya dapat digunakan untuk analisis berbagai jenis sel. Namun untuk sampel yang berasal dari primary cell (sel yang diisiolasi dari dalam tubuh), Fluorescence Cell Counter lebih direkomendasikan karena tingkat akurasi yang lebih tinggi dan dapat mengantisipasi gangguan dari kontaminasi sel darah merah ataupun plasmid.
Brand NanoEntek (Korea) menyediakan berbagai pilihan untuk Automatic Cell Counter, diantaranya adalah :
- NanoEntek EVE : Brightfield Cell Counter paling sederhana dengan harga terjangkau. Kebutuhan sampel 10 μL dan kecepatan pembacaan < 20 detik
Gambar 7. NanoEntek EVE
- NanoEntek EVE Plus : Brightfield Cell Counter versi cepat dengan kecepatan pembacaan kurang dari 1 detik
Gambar 8. NanoEntek EVE Plus
- NanoEntek EVE HT : Brightfield Cell Counter yang dapat menganalisis 48 sampel secara simultan.
Gambar 9. NanoEntek EVE HT
- NanoEntek ADAM MC2 : Fluorescence Cell Counter dengan kecepatan pembacaan < 25 detik. Tersedia juga ADAM CellT untuk digunakan di lingkungan produksi tersertifikasi cGMP dan comply dengan 21 CFR part 11.
Gambar 10. NanoEntek ADAM MC2
- NanoEntek ADAM MC Plus : Brightfield dan 2 Channel Fluorescence Cell Counter dengan kecepatan pembacaan < 10 detik dan sampel yang diukur hanya 3.5 μL. Tersedia juga ADAM CellT Plus untuk digunakan di lingkungan produksi tersertifikasi cGMP dan comply dengan 21 CFR part 11.
Gambar 11. NanoEntek ADAM MC Plus
- NanoEntek EVE HT FL : Brightfield dan 2 Channel Fluorescence Cell Counter yang dapat menganalisis 48 sampel secara simultan dan digunakan di lingkungan produksi tersertifikasi cGMP serta comply dengan 21 CFR part 11.
Gambar 12. NanoEntek EVE HT FL
Alphasains Dinamika merupakan distributor peralatan laboratorium seperti FTIR, Raman, GC, GC-MS, Digital Microscope, dll yang memiliki keagenan beberapa brand dari berbagai negara di dunia, baik Asia, Amerika maupun Eropa. Beberapa brand diantaranya adalah Thermo Scientific (US), OSS (US), DeltaPix (Denmark), Young In Chromass (Korea Selatan), NanoEntek (Korea Selatan) dan lainnya. Untuk informasi lebih lanjut mengenai produk kami, silahkan kunjungi www.alphasains.com atau email ke sales@alphasains.com.
[1] https://www.blog-nanoentek.com/post/why-do-we-count-cells