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免疫磁珠分離技術及應用

一、前沿
免疫磁珠分離技術(Immunomagnetic beads sep—aration techniques,IMB) 是將免疫學反應的高度特異性與磁珠特有的磁響應性相結合的一種新的免疫學技術;是一種特異性強、靈質(zhì)純化敏度高的免疫學檢測方法和抗原純化手段。是近年來國內(nèi)外研究較多的一種新的免疫學技術。
目前該項技術在細胞分離、蛋白、免疫學及微生物學檢測等方面均取得了較大的進展,是目前最有推廣價值的技術之一。
二、免疫磁珠分離技術介紹
1、免疫磁珠分離技術原理
利用人工合成的內(nèi)含鐵成分,可被磁鐵磁力所吸引,外有功能基團,可結合活性蛋白質(zhì)(抗體)的磁珠,作為抗體的載體。當磁珠上的抗體與相應的微生物或特異性抗原物質(zhì)結合后,則形成抗原-抗體-磁珠免疫復合物,這種復合物具有較高的磁響應性,在磁鐵磁力的作用下定向移動,使復合物與其他物質(zhì)分離,而達到分離、濃縮、純化微生物或特異性抗原物質(zhì)的目的。
2、免疫磁珠法分類
⑴、陽性分離法
磁珠結合的細胞就是所要分離獲得的細胞
⑵、陰性分離法
磁珠結合不需要的細胞,游離于磁場的細胞為所需細胞。一般而言,陰性分離法的磁珠用量比陽性分離法的大,陽性分離法用的更多。磁性微珠是以金屬離子為核心,外層均勻包裹高分子聚合體的固相顆粒。磁性微珠上既可標記針對某種細胞表面抗原的特異性抗體(直接法); 也可標記羊抗鼠IgG抗體(間接法),使分離細胞的范圍大大擴大。
3、免疫磁性微球的制備
基本技術路線:制成磁性材料的微球,再在微球表面引入活性基團,通過載體表面偶聯(lián)反應可將抗體結合到載體上,形成免疫磁性微球。
優(yōu)質(zhì)微載體的性能:合適且均一的磁響應強度,較小且均一的粒徑,穩(wěn)定均一、特異吸附的表面性能。

4、該技術的主要優(yōu)點
⑴、細小而均一的微球為配基與受體的反應提供了較大的接觸面積
⑵、磁珠的磁性使其可以用磁力收集器方便快速地獲得分離,且對被分離物無損傷
⑶、檢測復雜的生物樣本和食品樣本等時受到顆粒性雜質(zhì)等的影響較小
⑷、作為一種流動性的固相支持物,其洗滌和反應都進行得更加充分
三、免疫磁分離技術的應用
1、用于細胞分離和提純
使用IMB進行分離細胞有兩種方式;直接從細胞混合液中分離出靶細胞的方法,稱為陽性分離;用免疫磁珠去除無關細胞,使靶細胞得以純化的方法稱為陰性分離。免疫磁珠技術可用來分離人類各種細胞如紅細胞、外周血嗜酸/堿性粒細胞,神經(jīng)干細胞、造血細胞、T淋巴細胞、γδT淋巴細胞,人類關節(jié)滑膜細胞,樹突狀細胞,內(nèi)皮細胞、及多種腫瘤細胞等。
2、體外細胞擴增
樹突狀細胞(Dendriticcells,DC)、造血干、祖細胞等細胞在科研及臨床上都具有巨大的應用價值,但是在體內(nèi)含量較少而且分布廣泛,難以獲得大量高純度的細胞,限制了該領域的發(fā)展。體外擴增輔以免疫磁珠技術有望解決這一難題。在這一過程中,用免疫磁性微球分離純化出待擴增的細胞,用特定的因子組合培養(yǎng),許多研究者用這樣的方法尋找擴增的最佳細胞因子組合和移植的最佳時機。
3、免疫檢測
免疫磁性微球可以簡單快速地從血液或者骨髓中富集、清除癌細胞,廣泛地應用于疾病檢測、癌癥治療和自身骨髓移植中,還被用于從母體外周血中分離胎兒細胞進行無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷。免疫磁珠分離技術用在微生物檢測方面能準確快速地檢測出樣品中的Coli O 157,這對于食品衛(wèi)生和預防疾病的傳播具有重要的意義。PCR技術與免疫磁珠技術結合在分子生物學、醫(yī)學診斷學等方面有非常重要的作用,這方面的研究在醫(yī)學檢測方面的應用,可以簡便快速地診斷膀胱癌、乳腺癌、前列腺癌、腹膜胃癌、上皮腫瘤細胞等,使免疫磁性分離技術的應用更加廣泛。
4、在核酸與基因工程上的應用
免疫磁球可以看作是親合層析技術中的微型配基裁體,借助親合素-生物素(Biotin-Avidin)系統(tǒng)免疫磁球可與非蛋白質(zhì)結合,生物素和親合素間有著高度的親和力,兩者的結合迅速、專一、穩(wěn)定,在分子生物學、醫(yī)學、免疫組織化學等領域中的應用也越來越廣泛,與生物磁珠技術結合后,更是產(chǎn)生了誘人的發(fā)展前景,并廣泛地應用于分離純化RNA、mRNA、核酸片段等及相關研究。下面是核酸提取的一般流程:


5、用于分型
免疫磁珠法可被應用于臨床器官移植供受者的快速選配。在高梯度磁場下,用免疫磁珠法分離靜脈或腹腔血中T、B淋巴細胞,并利用分離的淋巴細胞進行HLA-ⅠⅡ類抗原分型。如采用磁珠技術和單抗試劑建立起可在1.5h完成HLA-ⅠⅡ類抗原一類分型的新方法,還可應用免疫磁珠分離技術進行腎移植供受體的HLA分型、探討血液病患者反復血小板輸注的治療效果與HLA之間的相關性。
6、用作靶向釋藥系統(tǒng)的載體
免疫磁性微球作為靶向釋藥系統(tǒng)的載體可使免疫磁性微球上的抗癌藥物更易與癌細胞接觸,服用這種制劑后,在體外適當部位用一適宜強度的磁鐵,將磁性微球引導到體內(nèi)特定靶區(qū),提高了殺傷癌細胞的效果。很多研究者使用不同的方法制成了針對不同癌細胞的免疫磁性微球,作為靶向釋藥系統(tǒng)的載體并在實驗中證實這種釋藥載體具有良好的功效。




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