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磁珠選擇指南

發布時間：

2023-11-25 11:35

磁珠選擇指南

在以免疫學(xué)為(wèi)基礎，滲透到病理(lǐ)、生理(lǐ)、藥理(lǐ)、微生物(wù)、生化以及分(fēn)子遺傳學(xué)等各個領域中(zhōng)，磁珠也是非常重要的一環，為(wèi)檢測系統選擇合适的磁珠對提高試劑的靈敏度至關重要。

免疫磁珠（簡稱磁珠）具(jù)有(yǒu)操作(zuò)簡便、分(fēn)離效率高、較大的比表面積及良好的物(wù)理(lǐ)穩定性的優點，是一種性能(néng)優良的分(fēn)離，檢測，純化基因、蛋白質(zhì)、細胞、微生物(wù)的通用(yòng)工(gōng)具(jù)。磁珠作(zuò)為(wèi)固相載體(tǐ)與CLIA相結合，在外加磁場的作(zuò)用(yòng)下，能(néng)夠快速與底物(wù)液相分(fēn)離，磁珠以其快速分(fēn)離和富集作(zuò)用(yòng)在免疫分(fēn)析反應中(zhōng)使抗原對磁珠上固定化抗體(tǐ)的影響顯著降低。

磁珠作(zuò)為(wèi)整個免疫反應和信号收集的載體(tǐ)具(jù)有(yǒu)顯著優越性：

1）磁珠比表面積大，能(néng)結合更多(duō)的蛋白分(fēn)子，可(kě)提高檢測範圍。

2）磁珠表面化學(xué)基團如氨基、羧基、巯基等進行抗體(tǐ)的共價或者非共價偶聯，相對于物(wù)理(lǐ)吸附更牢固，更穩定。

3）磁珠均勻懸浮于反應溶液中(zhōng)，大大增加與樣本中(zhōng)待測物(wù)接觸面積，減少反應所需的樣本量，同時更快達到反應動态平衡，加快反應速度，節省反應時間。在外加磁場的吸引下可(kě)做定向移動

4）将連有(yǒu)多(duō)種捕獲蛋白的磁珠與多(duō)标記技(jì )術聯合應用(yòng)，實現同一樣本中(zhōng)多(duō)個待測物(wù)同時檢測，實現全自動個體(tǐ)化檢測。

磁珠結構

運用(yòng)核-殼的合成方法合成含有(yǒu)超順磁性物(wù)質(zhì)的高分(fēn)子表面覆蓋的複合材料。在外部磁場作(zuò)用(yòng)下，磁珠在磁場中(zhōng)做定向運動，輔以微控制和檢測手段，可(kě)實現磁珠定位和介質(zhì)分(fēn)離。

1）内核

主要由純金屬（如钴、鎳和鐵）或其氧化物(wù)等磁性材料組成，此外還可(kě)采用(yòng)CoPt3、FeCo和FePt等磁性材料。

2）高分(fēn)子塗層

材料一般為(wèi)聚苯乙烯、聚氯乙烯，主要用(yòng)于穩定新(xīn)形成的磁珠表面和防止磁珠聚集。高分(fēn)子塗層可(kě)以與多(duō)種活性物(wù)質(zhì)結合，如抗原、抗體(tǐ)、核酸等。

3）功能(néng)基層

蛋白質(zhì)或抗體(tǐ)偶聯磁珠表面的穩定性主要取決于表面性質(zhì)。當磁珠表面無修飾時，抗體(tǐ)通過疏水相互作(zuò)用(yòng)被動吸附到磁珠表面。這種方式不能(néng)控制附着分(fēn)子的終方向，也無法保證捕獲分(fēn)子的特異性和穩定性。

為(wèi)确保偶聯穩定性與捕獲特異性，可(kě)選擇化學(xué)修飾表面與生物(wù)修飾表面。

化學(xué)修飾表面：

①　經典化學(xué)修飾表面：抗原或抗體(tǐ)直接被動吸附于化學(xué)修飾磁珠表面。活性基團利用(yòng)磁珠的表面積為(wèi)抗原或抗體(tǐ)提供大量位點，使其與磁珠共價連接。添加到表面的經典基團有(yǒu)羧基、氨基、羟基和硫酸鹽。

②　預活化修飾表面：分(fēn)子連接到表面預活化修飾磁珠之前無需進行初步活化，在适宜緩沖液、pH和溫度條件下即可(kě)形成穩定共價偶聯。

生物(wù)修飾表面（表面生物(wù)功能(néng)化）：

生物(wù)功能(néng)化磁珠由于其超順磁性被廣泛用(yòng)于捕獲特定分(fēn)子或細胞。生物(wù)修飾與化學(xué)修飾不同，生物(wù)修飾以非共價方式連接分(fēn)子。在生物(wù)技(jì )術領域生物(wù)功能(néng)化磁珠通常用(yòng)于蛋白質(zhì)/分(fēn)子純化等分(fēn)離過程，在體(tǐ)外診斷試劑中(zhōng)作(zuò)為(wèi)固相載體(tǐ)。

①　蛋白A或G以非常高的親和力結合某些免疫球蛋白亞型。蛋白A結合大多(duō)數Ig的Fc區(qū)，蛋白G結合Ig的Fc或Fab區(qū)，可(kě)用(yòng)于固定抗體(tǐ)；

②　鏈黴親和素具(jù)有(yǒu)極高親和力，鏈黴親和素與生物(wù)素之間的結合可(kě)承受高溫、大範圍pH值等極端條件。

磁珠大小(xiǎo)

目前化學(xué)發光檢測試劑常用(yòng)的磁珠粒徑一般在1μm至3μm左右，可(kě)以根據自己的化學(xué)發光平台去篩選合适粒徑的磁珠。雖然理(lǐ)論上磁珠的粒徑越小(xiǎo)，它的比表面積越大，能(néng)承載的抗體(tǐ)也越多(duō)，從而提高靈敏度。但是在選擇粒徑上不能(néng)脫離化學(xué)發光平台自身的情況，各個廠家的化學(xué)發光儀器都是封閉系統，儀器的磁分(fēn)離系統、清洗工(gōng)作(zuò)站各不相同，如果為(wèi)了提高靈敏度盲目選擇小(xiǎo)粒徑的磁珠可(kě)能(néng)無法适配儀器，反而起到反效果。

含鐵量

磁含量指的是磁珠中(zhōng)鐵的比重，含鐵量的多(duō)少直接影響磁分(fēn)離速度。目前市面上主流的磁珠含鐵量為(wèi)20%~50%左右，同樣需要根據化學(xué)發光儀器的磁分(fēn)離系統、清洗工(gōng)作(zuò)站進行合适的選擇。過高的含鐵量固然可(kě)以提高磁分(fēn)離速度，但是目前在儀器成型的條件下，過高的含鐵量會造成不同程度的磁珠聚集，以及清洗後分(fēn)散不均一，造成精(jīng)密度變差和特異性不好等情況。

常見磁珠種類

1）Carboxyl羧基磁珠

是一種化學(xué)發光試劑用(yòng)高性能(néng)磁珠，羧基官能(néng)團用(yòng)于蛋白或核酸偶聯，在酶免測定、免疫沉降、蛋白質(zhì)印記解析時能(néng)夠發揮突出性能(néng)。

2）Tosyl甲苯磺酰基磁珠

因塗層中(zhōng)含有(yǒu)甲苯磺酰基所以無需羧合劑，含有(yǒu)氨基的抗體(tǐ)等分(fēn)子以化學(xué)結合的方式固定在磁珠表面。随着化學(xué)結合的進行，甲苯磺酰基會逐漸脫離，粒子表面親水性增強，從而維持磁珠表面偶聯物(wù)生物(wù)活性，并可(kě)有(yǒu)效抑制分(fēn)析時的非特異性反應。

3）Streptavidin鏈黴親和素磁珠

磁珠偶聯鏈黴親和素能(néng)從樣品中(zhōng)對生物(wù)素标記的分(fēn)子進行高純度的特異性吸收。因磁珠表面親水性聚合物(wù)塗層不會影響酶促反應進行，在PCR反應體(tǐ)系中(zhōng)混入磁珠也不會對核酸擴增産(chǎn)生影響。在酶免測定中(zhōng)，還可(kě)作(zuò)為(wèi)生物(wù)素标記抗體(tǐ)的載體(tǐ)進行使用(yòng)。

上海領駿生物(wù)科(kē)技(jì )有(yǒu)限公(gōng)司成立于2016年，位于上海市青浦區(qū)張江雲立方園區(qū)。公(gōng)司長(cháng)期緻力于生物(wù)領域内相關産(chǎn)品的研發、生産(chǎn)和銷售，産(chǎn)品主要包括磁性納米材料和磁珠法核酸提取純化試劑。公(gōng)司一直堅持以“質(zhì)量、誠信、團結、奮進”為(wèi)宗旨，嚴格規範質(zhì)量管理(lǐ)體(tǐ)系，持續創新(xīn)、精(jīng)益求精(jīng)，為(wèi)客戶提供優質(zhì)的産(chǎn)品和服務(wù),被認定為(wèi)高新(xīn)技(jì )術企業和上海市專精(jīng)特新(xīn)企業。