ما هو عداد كولتر

يعرف عداد كولتر أو كما يقول عليه العلماء أنه عداد الخلايا الإلكتروني ويقال له باللغة الإنجليزية أنه Electronic cell counters ، أو يعرف باسم Automated analyser، وتعد من أهم وأحدث الأجهزة الجديدة والحديثة ولكنها من أكثر الأجهزة تعقيداً ولكنها تعطي نتائج أكثر دقة عن أي جهاز أخر ولكن يشترط أن يتم استخدامه بطريقة صحيحة ، و جهاز Coulter counter تم تسميته بهذا الاسم نسبة للعالم الذي اكتشفه واسمه والاس هـ. كولتر.

تاريخ اكتشاف عداد الكولتر

تم اكتشاف مبدأ كولتر من قبل دبليو كولتر عام 1940، ولم تتم منح البراءة الأمريكية لذلك حتى الرقم 2665508 في 20 أكتوبر 1953. وقد وجدت هذه الطريقة الحاصلة على براءة اختراع استخددامات واسعة النطاق في مختلف فروع التقنيات، حيث يمكن استخدامها لحساب عدد خلايا الدم.

يستخدم مبدأ كولتر للجسيمات في السوائل فقط. يتكون مبدأ كولتر من تمرير الجسيمات العالقة مرة واحدة من خلال الفتحة في المجال الكهربائي ذي الخصائص المعروفة، في القضية، تؤدي التغيرات اللحظية في المعاوقة إلى نبضات جهد ، تتناسب ارتفاعاتها مع الحجم (وبالتالي إلى قطر الحجم) للجسيم الذي يمر عبر الفتحة، يتم تضخيم هذه النبضات وحجمها وحسابها والتعبير عنها كتوزيع حجم. يتراوح الحجم من 0.4 إلى 1600 ميكرومتر بشكل نموذجي.

على الرغم من أن مبدأ كولتر يمكن تنفيذه في تصاميم مختلفة، إلا أن هناك تصميمين أصبحا الأكثر صلة بالموضوع تجاريًا، وهما تنسيق الفتحة وتنسيق خلية التدفق.

استخدامات عداد الكولتر

يتم استخدام تنسيق الفتحة في معظم عدادات كولتر التجارية، في هذا الإعداد، يتم إنشاء فتحة ذات حجم محدد في قرص جوهري باستخدام عمليات تصنيع خاصة. يتم بعد ذلك دمج الفتحة الناتجة في جدار الأنبوب الزجاجي. يوضح الشكل 1.18 مبدأ تنسيق الفتحة. تنتشر الجسيمات في المنحل بالكهرباء ويتم إدخال الأنبوب الزجاجي بفتحة ذات أحجام معروفة في وعاء التعليق.

يتم وضع قطب كهربائي داخل وخارج الأنبوب وتشغيله بتيار كهربائي عبر الفتحة، مما يجعل المجال الكهربائي ذو الخصائص المحددة منطقة الاستشعار.

في بداية التجربة، يتم تشغيل المجال الكهربائي ويبدأ الضخ في رسم التعليق من خلال الفتحة، ويتم استخراج البيانات الناتجة، كما هو موضح أعلاه.

طريقة عمل جهاز عداد الكولتر بالخطوات

لقد تحول Coulter Counter ليصبح أحد أهم العلامات التجارية المسجلة لشركة Coulter Corporation لجهاز يوفر عدد الجسيمات وقياس الحجم باستخدام ما يسمى مبدأ منطقة الاستشعار الكهربائية (أو Coulter)، والتي تنتج العديد من الشركات المصنعة أدوات قياس حجم الجسيمات على أساس هذه الطريقة الأصلية.

ذلك يرجع إلى العالم كولتر الذي يوضح تصميم الجهاز بشكل مبسط في الشكل

• يجب تعليق الجسيمات التي يتم قياسها بتركيز منخفض في سائل موصل كهربائي، عادة محلول من المنحل بالكهرباء في الماء أو في سائل عضوي. يتم إجراؤها بعد ذلك، لتمريرها، بشكل أساسي واحدًا تلو الآخر، من خلال فتحة صغيرة (أو فتحة) في جدار عازل كهربائي يسمى عادةً فتحة (أو فتحة) الأنبوب.
• يتم تمرير تيار كهربائي من خلال هذه الفتحة، مما يسبب إنشاء منطقة استشعار كهربائية داخل وحول الفتحة، وتتميز هذه المنطقة بمقاومة أساسية معينة، وعادة ما يستخدم التيار المستمر.
• عندما يدخل جسيم في الفتحة، يتم نزع حجم من السوائل الموصلة كهربائيًا يساوي حجم الجسيم، مما يؤدي إلى تعديل المعاوقة الأساسية بمقدار يتناسب مع حجم الجسيم.
• يتم إنشاء نبض كهربائي قصير المدى بواسطة كل جسيم حي، ويتناسب ارتفاع النبض بشكل أساسي مع حجم الجسم، ويمكن قياس النبض باستخدام تغيير في المقاومة أو التيار أو الجهد عبر الأقطاب الكهربائية.
• – يتم إنتاج مرور عدد من الجسيمات قطارًا من النبضات التي يمكن ملاحظتها على راسم الذبذبات، ويتم تحليلها باستخدام دوائر تحليل ارتفاع العداد والنبض لتوفير توزيع حجم الجسيمات أو القطر المكافئ.
• يمكن أيضًا الحصول على مقياس حجم متكامل أو نسبة كتلة مقابل توزيع الحجم.

قياس التركيزات الدقيقة

• تم تجهيز الجهاز بنظام قياس الحجم، لقياس التركيز الدقيق لعدد الجسيمات في السائل في نطاق حجم الجسيمات المحدد، على سبيل المثال.
• يأخذ هذا عادة شكل أنبوب U بسيط مملوء بالزئبق، ويكون متصلًا بأنبوب الفتحة، أو بآلية إزاحة المكبس، وتؤثر مقاومة الجسيمات بشكل ضئيل جدًا على الاستجابة الكهربائية، إلا إذا كانت قريبة جدًا من مقاومة السائل.
• تصل الاستجابة الكهربائية الخطية تقريبًا مع حجم الجسيمات إلى حوالي 80٪ من قطر الفتحة، على الأقل بالنسبة لجسيمات الاختبار الكروية المستخدمة في الدراسة التي أجريت .
• الحد الأدنى لحجم الجسيمات الممكن رؤيتها هو حوالي 1.5-2.0 ٪ من قطر الفتحة، وبالتالي يمكن استخدام فتحة مقاس 70 ميكرومتر مع بعض تصاميم الأدوات لحساب حجم الجسيمات ضمن نطاق حجم يبلغ قطرها الكروي المكافئحوالي 2 ميكرومتر.

يتطلب قياس توزيع حجم الجسيمات لمجموعة واسعة جدًا من حجوم المواد الجسيمية استخدام فتحتين أو أكثر، ومزج النتائج المستخلصة من كل منها معًا.

معايير الأدوات المناسبة لكولتر

فيما يخص معايرة هذه الأدوات، يجب الانتباه إلى أن هناك متغيرين محتملين عندما يتعلق الأمر بقياسات توزيع حجم الجسيمات، الأول هو كمية الجسيمات والثاني هو حجم الجسيمات.

عادةً ما يمكن التحقق من أنظمة القياس والعد الحجمي لأدوات منطقة الاستشعار الكهربائية بشكل منفصل، لذلك لا يتطلب قياس عد الجسيمات المعايرة. ومع ذلك، على الرغم من أن قياس حجم الجسيمات نظريًا مطلق، إلا أنه عمليًا يتم معايرته دائمًا.

هناك طريقتان مفضلتان؛ الأكثر شيوعا هو استخدام جزيئات مثل كرات اللاتكس (التي تكون نفسها أو مرتبطة بشكل معتاد بالمواد المرجعية المعتمدة)، والأخرى هي السماح للجهاز بالمعايرة الذاتية باستخدام جزء من حجم المادة التي تخضع للاختبار، ثم ربط النتائج بالبيانات التي تم الحصول عليها من خلال التوازن التحليلي والماصات الحجمية.

تم توصيف كلتا الطرق المذكورتين، بما في ذلك المعيار البريطاني BS 3406، وأصبحت طريقة منطقة الاستشعار الكهربائية طريقة مرجعية لتحليل توزيع حجم الجسيمات وتحديد حجم خلايا الدم. يستخدم هذا النوع من التحليل بشكل واسع في المجالات الصناعية والبيولوجية والطبية.

كيف يعمل جهاز الكولتر

عداد كولتر هي أداة يمكنها حساب حجم الخلايا في المنحل باستخدام الكهرباء، وهي توفر معلومات قيمة للباحثين، فمن خلال حساب عدد الخلايا من نوع محدد في عينة الدم، يمكن تحديد نوع المرض الذي يعاني منه المريض.

يعد ارتفاع أو انخفاض عدد خلايا الدم أمرًا مهمًا لتحديد الأمراض، ويمكن لعداد كولتر حساب عدد كريات الدم الحمراء (خلايا الدم الحمراء) والكريات البيض (خلايا الدم البيضاء) والصفائح الدموية.

تستخدم تلك الأدوات بشكل شائع في المستشفيات لمساعدة الفريق الطبي على تحديد تعداد خلايا الدم في جسم المريض – والمعروف باسم “تحليل الدم الكامل” – كما أنها مفيدة لتحديد أنواع أخرى من الخلايا، مثل البكتيريا والدهون والعضلات وأنواع أخرى من الخلايا.

باستخدام عداد كولتر ، ينتقل إلكتروليت يحتوي على الخلايا من خلال فتحة صغيرة متصلة بتيار كهربائي. يتم تحقيق العدل من خلال مراقبة التغيرات في الجهد المكتشف إما خلية أو إلكتروليت يسافر عبر الفتحة، على سبيل المثال ، قد يكون هناك انخفاض في التيار أثناء مرور الجزيء عبر الفتحة لأن الجزيء أقل توصيلًا من المحلول الكهربائي، توفر نبضات الجهد نظرة ثاقبة لحجم الخلايا التي تمر في التعليق.