免疫磁珠(immunomagnetic bead, imb)技術(shù)是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的技術(shù)方法。以免疫學(xué)為基礎(chǔ),滲透到病理、生理、藥理、微生物、生化及分子遺傳學(xué)等各個領(lǐng)域,其在免疫檢測、細(xì)胞分離、生物大分子純化和分子生物學(xué)等方面有著越來越廣泛的使用。
免疫磁珠的結(jié)構(gòu):
磁珠是由核心金屬顆粒(fe2o3, fe3o4),核心外層包裹的高分子材料(如聚苯乙烯、聚氯乙烯)和zui外層的功能配基(如-nh2,-cooh、-oh、-cho)組成。
免疫磁珠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用:
1.細(xì)胞分選 免疫磁珠細(xì)胞分選可在幾分鐘內(nèi)從復(fù)雜的細(xì)胞混合物中分離出很高純度的細(xì)胞。應(yīng)用納米級的磁珠進(jìn)行細(xì)胞分選時,磁珠的大小和它的組成成份使其可被生物降解,且不會激活細(xì)胞或影響細(xì)胞的功能和活力,細(xì)胞的生理功能也不變,因此磁性標(biāo)記細(xì)胞可立即用于分析和隨后的實驗。
細(xì)胞分選可分為:
a)陽性分選(正選):磁珠結(jié)合的細(xì)胞就是所要分離獲得的細(xì)胞,適用于流式分析和基于細(xì)胞的分析。
b)陰性分選(負(fù)選):磁珠結(jié)合不需要的細(xì)胞,游離于上清液的細(xì)胞為所需細(xì)胞。 正選(左)及負(fù)選(右)分別如下:
磁分選細(xì)胞的重要指標(biāo): 純度和得率,這取決于磁珠所連接單抗的特異性和磁珠大小(磁性),然而太小的磁珠得率不高,太大的磁珠又會影響細(xì)胞活性,也無法直接上流式。
2.蛋白質(zhì)/抗體分離與純化 應(yīng)用抗體(蛋白)包被的免疫磁珠純化技術(shù)無需復(fù)雜的層析設(shè)備,對樣品的澄清度無限制,只需要簡單的磁性吸附步驟即可很方便地從單抗表達(dá)產(chǎn)物中分離單抗,有效解決了傳統(tǒng)層析技術(shù)的不足之處。
3.核酸分離純化 核酸結(jié)合到磁珠上主要依靠靜電作用、疏水作用和氫鍵作用。細(xì)胞或組織在裂解液作用下,其中的dna/rna被釋放出來。此時經(jīng)過表面修飾的超順磁性氧化硅納米磁珠即與核酸進(jìn)行“特異性結(jié)合”,形成“核酸-磁珠復(fù)合物”。然后在外加磁場的作用下,復(fù)合物即分離出來??蓮V泛應(yīng)用于分子生物學(xué)中的基因組研究、分子進(jìn)化研究、醫(yī)學(xué)中遺傳病的研究、突變基因的檢測、腫瘤的篩查、hpv等的檢測、hla分型、移植配型等、法醫(yī)學(xué)生物樣本血斑、精斑、頭發(fā)、煙蒂等現(xiàn)場證物的檢測、和司法上的親子鑒定、血緣關(guān)系的鑒定等提供證據(jù)、考古學(xué)、大中小學(xué)的生物試驗等許多領(lǐng)域。
4.免疫檢測
免疫磁珠由于粒徑小,比表面積大,可捕獲較多的待測物,并直接在其表面進(jìn)行酶顯色、熒光或同位素顯示,從而建立了一系列檢測速度快、特異性高、靈敏度高和重復(fù)性好的免疫檢測方法。
5.其它應(yīng)用: 在高梯度磁場下,用免疫磁珠法分離腹腔血或靜脈中b、t淋巴細(xì)胞,分離的淋巴細(xì)胞隨之在臨床器官yi植供受者的快速選配中有廣泛應(yīng)用。進(jìn)行hla-i ii類抗原分型。
磁珠技術(shù)作為一種交叉學(xué)科匯聚研發(fā)而成的產(chǎn)品,其在生物學(xué)及醫(yī)學(xué)實驗檢測中作用巨大。借助于二代測序的飛速發(fā)展,二代測序多涉及的耗材也迎來了它的春天。無論是用于提取核酸的磁珠,還是作用于細(xì)胞分選、免疫檢測所用的免疫磁珠,其在分子生物學(xué)領(lǐng)域仍然屬于行業(yè)的細(xì)分領(lǐng)域,其中的技術(shù)仍然在不斷進(jìn)步發(fā)展中,隨著越來越多公司的加入,其研發(fā)的產(chǎn)品價格也將越來越便宜。