技術(shù)專題

分子診斷實驗的第一步：磁珠法提取核酸
分子診斷是以核酸作為檢測對象，主要應(yīng)用于臨床各科的診斷中，如腫瘤、感染、遺傳等各方面，而核酸提取是分子診斷實驗的“第一步”。
通過對磁珠進(jìn)行一定的包被（如硅基、氨基、羧基等），從而可以實現(xiàn)對核酸的高通量、自動化提取，這一技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代，已經(jīng)有了成熟的試劑盒并形成為產(chǎn)業(yè)。

磁珠法提取核酸的原理及步驟

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。最后經(jīng)過洗脫液洗去非特異性吸附的雜志、去鹽、純化后，即得到欲提取的核酸物質(zhì)。

傳統(tǒng)核酸提取法與磁珠法比較

隨著基因檢測、個性化給藥、產(chǎn)前診斷等的普及，在生物行業(yè)各領(lǐng)域都追求高通量、自動化的今天，傳統(tǒng)DNA提取方法的局限愈來愈明顯，而磁珠法DNA提取的優(yōu)勢則愈來愈明顯：能夠?qū)崿F(xiàn)自動化、大批量操作；操作簡單、用時短；不使用傳統(tǒng)方法中的苯、氯仿等有毒試劑，安全無毒完全符合現(xiàn)代環(huán)保理念；與核酸的特異性結(jié)合使得提取的核酸純度高、濃度大。

磁珠法提取核酸的應(yīng)用范圍

廣泛應(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。

那些生產(chǎn)提取核酸用磁珠的廠家

常用的磁珠法DNA提取試劑盒，目前主要為國外產(chǎn)品，例如Promega, Roche, DynaBeads，Qiagen等，且大多需要與專用儀器配套使用。
國內(nèi)將磁珠應(yīng)用于核酸提取的研究起源于2002年左右，經(jīng)過近些年的反復(fù)試驗，形成了穩(wěn)定的核酸提取體系，并已被用于一些疾?。ㄈ缫腋巍⒈巍⒔Y(jié)核菌等）定量檢測。國內(nèi)的產(chǎn)品主要有：海貍納米、洛陽惠爾納米、天根等。

免疫磁珠引領(lǐng)分離技術(shù)的一次革命

免疫磁珠，是發(fā)展起來的一項新的免疫學(xué)技術(shù)，它將固化試劑特有的優(yōu)點與免疫學(xué)反應(yīng)的高度特異性結(jié)合于一體，以免疫學(xué)為基礎(chǔ)，滲透到病理、生理、藥理、微生物、生化以及分子遺傳學(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)等方面得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
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(tuán)，可結(jié)合活性蛋白質(zhì)(抗體)的磁珠，作為抗體的載體。當(dāng)吸附在磁珠上的抗體與相應(yīng)的微生物或特異性抗原物質(zhì)結(jié)合后，則形成“抗原-抗體-磁珠免疫復(fù)合物”，這種復(fù)合物具有較高的磁響應(yīng)性，在磁鐵磁力的作用下定向移動，使復(fù)合物與其他物質(zhì)分離，而達(dá)到分離、濃縮、純化微生物或特異性抗原物質(zhì)的目的。

免疫磁珠純化與抗體層析純化比較

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。
另外，免疫磁珠技術(shù)區(qū)別于PCR技術(shù)和流式細(xì)胞技術(shù)的優(yōu)勢在于它可以保證被分離靶細(xì)胞的形態(tài)和功能的完整。免疫磁珠技術(shù)同時還具有靈敏度高、特異性高、檢測速度快、重復(fù)性好、操作簡單和不需要昂貴的儀器設(shè)備等優(yōu)點。

免疫磁珠的應(yīng)用范圍

免疫磁珠是由John Ugelstar等在1979年首先制備出，是磁珠免疫微球的一種，為包被有單克隆抗體的球型磁性微粒，可特異性地與靶物質(zhì)結(jié)合使之具有磁響應(yīng)性，從此被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)衛(wèi)生領(lǐng)域的許多方面，并由此引發(fā)了生物分離技術(shù)上的一次革命。其主要被應(yīng)用在細(xì)胞分選（MACS）、免疫檢測和疾病診斷（細(xì)胞因子檢測、無創(chuàng)產(chǎn)前診斷）、癌癥治療、食品及環(huán)境中微生物檢測等方面。

那些生產(chǎn)免疫磁珠的廠家

研究人員往往會基于特定的細(xì)胞因子選擇“多路復(fù)用試劑盒”，盡管許多公司出售的試劑盒提供的面板很大。但有些公司可以提供小面板試劑盒的定制工作，幫助研究人員縮小他們想了解的免疫反應(yīng)、疾病或治療相關(guān)的細(xì)胞因子范圍。

磁珠助力液體活檢
外周血游離 DNA, 片段長度通常小于 1kb,如血液中的腫瘤胞外 DNA片段或母體外周血血漿或血清中的胎兒游離 DNA。游離DNA片段可以提供某些癌癥和疾病確診的生物學(xué)標(biāo)志物,在生物體液如血漿、血清、尿液中，游離DNA片段的濃度通常很低,且不同個體之間的差異很大。

游離 DNA的檢測中如何使用磁珠？

在這外周血游離 DNA的檢測過程中，BeaverBeadsTM Circulating DNA Kit 是專門針對 200μl-5ml 血漿、血清等樣本中游離 DNA的提取純化試劑盒，其含有專用的磁珠和特殊配方的緩沖體系,洗脫體積可低至20μl。