技術(shù)專(zhuān)題

分子診斷實(shí)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(shí)驗的“第一步”。
通過(guò)對磁珠進(jìn)行一定的包被（如硅基、氨基、羧基等），從而可以實(shí)現對核酸的高通量、自動(dòng)化提取，這一技術(shù)產(chǎn)生于20世紀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

核酸結合到磁珠上主要依靠靜電作用、疏水作用和氫鍵作用。細胞或組織在裂解液作用下，其中的DNA/RNA被釋放出來(lái)。此時(shí)經(jīng)過(guò)表面修飾的超順磁性氧化硅納米磁珠即與核酸進(jìn)行“特異性結合”，形成“核酸-磁珠復合物”。
然后在外加磁場(chǎng)的作用下，復合物即分離出來(lái)。最后經(jīng)過(guò)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)。

傳統核酸提取法與磁珠法比較

隨著(zhù)基因檢測、個(gè)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(dòng)化的今天，傳統DNA提取方法的局限愈來(lái)愈明顯，而磁珠法DNA提取的優(yōu)勢則愈來(lái)愈明顯：能夠實(shí)現自動(dòng)化、大批量操作；操作簡(jiǎn)單、用時(shí)短；不使用傳統方法中的苯、氯仿等有毒試劑，安全無(wú)毒完全符合現代環(huán)保理念；與核酸的特異性結合使得提取的核酸純度高、濃度大。

磁珠法提取核酸的應用范圍

廣泛應用于分子生物學(xué)中的基因組研究、分子進(jìn)化研究、醫學(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、法醫學(xué)生物樣本血斑、精斑、頭發(fā)、煙蒂等現場(chǎng)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、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(chǎng)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(zhuān)用儀器配套使用。
國內將磁珠應用于核酸提取的研究起源于2002年左右，經(jīng)過(guò)近些年的反復試驗，形成了穩定的核酸提取體系，并已被用于一些疾?。ㄈ缫腋?、丙肝、結核菌等）定量檢測。國內的產(chǎn)品主要有：海貍納米、洛陽(yáng)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(lái)的一項新的免疫學(xué)技術(shù)，它將固化試劑特有的優(yōu)點(diǎn)與免疫學(xué)反應的高度特異性結合于一體，以免疫學(xué)為基礎，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(gè)領(lǐng)域，其在免疫檢測、細胞分離、生物大分子純化和分子生物學(xué)等方面得到了越來(lái)越廣泛的應用。
利用人工合成的內含鐵成分，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。當吸附在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(dòng)，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。

免疫磁珠純化與抗體層析純化比較

應用抗體（蛋白）包被的免疫磁珠純化技術(shù)無(wú)需復雜的層析設備，對樣品的澄清度無(wú)限制，只需要簡(jiǎn)單的磁性吸附步驟即可很方便地從單抗表達產(chǎn)物中分離單抗，有效解決了傳統層析技術(shù)的不足之處。
另外，免疫磁珠技術(shù)區別于PCR技術(shù)和流式細胞技術(shù)的優(yōu)勢在于它可以保證被分離靶細胞的形態(tài)和功能的完整。免疫磁珠技術(shù)同時(shí)還具有靈敏度高、特異性高、檢測速度快、重復性好、操作簡(jiǎn)單和不需要昂貴的儀器設備等優(yōu)點(diǎn)。

免疫磁珠的應用范圍

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)結合使之具有磁響應性，從此被廣泛地應用于醫學(xué)衛生領(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。其主要被應用在細胞分選（MACS）、免疫檢測和疾病診斷（細胞因子檢測、無(wú)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(chǎng)家

研究人員往往會(huì )基于特定的細胞因子選擇“多路復用試劑盒”，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、疾病或治療相關(guān)的細胞因子范圍。

磁珠助力液體活檢
外周血游離 DNA, 片段長(cháng)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(gè)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(guò)程中，BeaverBeadsTM Circulating DNA Kit 是專(zhuān)門(mén)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(zhuān)用的磁珠和特殊配方的緩沖體系,洗脫體積可低至20μl。