超順磁珠在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用
瀏覽次數(shù):192 發(fā)布日期:2025-3-21
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超順磁珠是一種具有獨特磁學(xué)特性和功能化表面的納米/微米級顆粒,廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)及工業(yè)領(lǐng)域。
一、定義與特性
- 超順磁性
超順磁珠由磁性納米顆粒(如Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃)構(gòu)成,顆粒尺寸小于臨界值(通常<30nm)時,表現(xiàn)為單疇結(jié)構(gòu)。在外加磁場中迅速聚集,撤去磁場后恢復(fù)單分散狀態(tài)且無磁滯現(xiàn)象。
- 關(guān)鍵參數(shù):飽和磁化強度(如45 emu/g)、粒徑(400nm-2.6μm)、羧基含量(800 μmol/g)。
- 表面功能化
表面修飾羧基(-COOH)、氨基(-NH₂)、環(huán)氧基(-O-C₃H₆)等基團(tuán),通過共價偶聯(lián)與生物分子(抗體、核酸等)結(jié)合,實現(xiàn)特異性捕獲。
二、結(jié)構(gòu)組成
超順磁珠通常為
核殼結(jié)構(gòu):
- 內(nèi)核:磁性材料(如Fe₃O₄),提供磁響應(yīng)性。
- 中間層:高分子基質(zhì)(如二氧化硅、聚苯乙烯),增強穩(wěn)定性和分散性。
- 功能層:表面修飾的活性基團(tuán)(如羧基、環(huán)氧基),用于生物分子結(jié)合。
三、核心應(yīng)用場景
- 核酸提取與純化
- 硅羥基磁珠通過高鹽/低pH破壞核酸水化層,結(jié)合DNA/RNA。
- 羧基磁珠在PEG/NaCl體系中選擇性吸附特定長度DNA片段,用于NGS文庫構(gòu)建。
- 示例:上海領(lǐng)駿生物的羧基磁珠可回收100bp-50kb DNA,用于測序和病原體檢測。
- 蛋白質(zhì)純化與細(xì)胞分選
- 羧基磁珠通過EDC/NHS活化偶聯(lián)抗體,實現(xiàn)免疫沉淀。
- 環(huán)氧基磁珠直接標(biāo)記蛋白,簡化流程并降低背景。
- 自動化檢測與醫(yī)療診斷
- 用于化學(xué)發(fā)光、流式細(xì)胞儀及POCT(如新冠病毒核酸檢測),提升靈敏度和通量。
四、使用方法
因其具有在外加磁場中迅速聚集,撤去磁場后恢復(fù)單分散狀態(tài)且無磁滯現(xiàn)象的特性,可將吸附核酸或蛋白質(zhì)的磁珠溶液置于強力磁場中(例如達(dá)遠(yuǎn)辰光磁力架可提供穩(wěn)定磁場),通過收集目標(biāo)物所在的上清液或磁珠上來達(dá)到純化的目的。