Coulter comptait les cellules sanguines sous forme d'impulsions électriques

À la fin des années 1940, une numération globulaire était encore ce qu'elle avait été pendant un siècle : un technicien de laboratoire diluait un échantillon de sang, déposait une goutte dans une chambre de comptage en verre calibrée et comptait un à un les globules rouges et blancs visibles au microscope, en extrapolant d'un minuscule échantillon à l'ensemble. Le comptage prenait du temps et exigeait du savoir-faire, et différents techniciens comptant la même lame rapportaient couramment des nombres différents, car tout reposait sur le jugement d'un œil exercé quant à ce qu'il observait.

Les correctifs disponibles étaient des perfectionnements progressifs de la même méthode visuelle — de meilleurs réactifs de coloration, une technique de chambre de comptage plus rigoureuse, des techniciens mieux formés — et aucun ne s'attaquait aux deux choses qui limitaient réellement l'examen : un œil humain ne peut balayer qu'à une certaine vitesse, et deux humains ne voient jamais de la même façon un champ de cellules flou et chevauché. Wallace Coulter, ingénieur électricien qui avait passé des années à entretenir le matériel de radiologie des hôpitaux et avait vu des techniciens penchés sur des microscopes faire ce travail à la main, abordait le problème depuis l'extérieur du laboratoire plutôt que depuis l'intérieur.

Il forçait les cellules à passer une à une à travers une ouverture parcourue par un courant ; la faible conductivité de chaque cellule produisait une impulsion comptable, transformant un jugement visuel en un comptage électrique.

Les cellules conduisent moins bien l'électricité que la solution saline, si bien que chaque cellule traversant l'ouverture crée une impulsion de tension distincte.

Un circuit peut compter des impulsions bien plus vite et de façon bien plus régulière qu'un œil humain ne peut compter des cellules.

La hauteur de l'impulsion est corrélée au volume cellulaire, ce qui permet de mesurer la taille en plus de compter.

La méthode élimine la variabilité entre opérateurs parce que le signal est physique et non subjectif.

Pour automatiser une inspection manuelle, il faut trouver une propriété physique mesurable qui change avec chaque élément, plutôt que de chercher à reproduire la vision humaine.

Coulter déposa une demande de brevet en 1949 — d'abord écartée par des avocats en brevets qui lui dirent « on ne peut pas breveter un trou » — et le brevet fut délivré le 20 octobre 1953. Dans son propre article technique publié cette année-là, l'appareil comptait plus de 6 000 cellules par seconde sur un intervalle de 15 secondes, un échantillon environ 100 fois plus grand qu'un comptage microscopique standard, ce qui réduisait l'erreur statistique du résultat d'un facteur d'environ 10. Les National Institutes of Health évaluèrent indépendamment deux prototypes cette même année et publièrent des conclusions confirmant la précision et la commodité améliorées de la méthode.