今天要介绍的出场嘉宾有些不一般,准确点说应该用“隐秘而伟大”来形容。何出此言呢?因为它在有着超小的粒径同时却拥有着超强的顺磁性,其大小恰好保证了足够强的磁响应性又不会造成沉降,常用于核酸提取、细胞分选、免疫检测和疾病诊断(细胞因子检测、无创产前诊断)等实验。接下来,Dr.G就帮你揭开这个拥有超能力的小块头——生物磁珠的“庐山真面目”。
图片来源:优宁维生物首先,生物磁珠究竟是何方神圣呢?其实通俗点来说就是具有细小粒径的超顺磁微球,在磁场中能迅速聚集,离开磁场后又能均匀分散。值得一提的是,因为生物磁珠有丰富的表面活性基团,可以和生化物质耦联,并在外磁场作用下实现与被测物品的分离。
自沃森克里克的DNA双螺旋模型诞生,生物学进入了一个全新时代,在生物学界言必DNA,论必中心法则,对DNA的提取成为生物医药领域甚至农林牧渔等领域内所有学科研究的基础。随着基因诊断、转基因食品检测、个性化医疗等的快速发展,现在的核酸提取技术已经不能够满足当今生物技术的需要,急需能够高通量、自动化的核酸提取方法。在这种背景下,磁珠法核酸提取应运而生。
其实用磁珠法提取核酸的原理很简单,运用纳米技术对颗粒表面进行改良修饰后,能在微观界面上与核酸分子特异识别和高效结合。利用氧化硅纳米微球的超顺磁性,在外加磁场和一些盐的作用下,能从血液、动物组织、食品、病原微生物等样本中分离出DNA和RNA。磁珠法核酸自动提取仪则是以磁珠为载体,利用磁珠在高盐低pH值下高特异性吸附核酸,在低盐高pH值下与核酸分离的特性,再通过移动磁珠或转移液体实现提纯过程。
磁珠的出现,使得核酸制备的实验可以实现自动化,由于避免使用有机溶剂而更加安全,相较于传统,这种办法更高效,例如1μL磁珠的承载量可达7μgDNA;此外因为操作简单无需离心,也更有利于保留核酸的完整性。
国产磁珠在化学合成中利用专利技术通过对磁珠进行一定的包被(如生物素、中性亲和素、氨基、羧基等),从而可以实现对核酸的高通量、自动化提取。荧光定量PCR结果表明,当溶液中DNA含量仅为0.1ng时,DNA回收的效率仍然达到90%以上,高于硅珠法、DNA-IQ等常用方法,因此在处理痕量生物样本和回收纯化污染DNA样本时更具优势,适合在案件检验中应用。
除此之外,科学家们还利用生物膜易于进行化学修饰的特性,在磁珠表面进行抗体的接种固定,以修饰后的磁珠与被检测抗原结合后再添加荧光物质标识抗体,得到磁珠-抗体-抗原-荧光物质标识抗体的结合体,可通过外磁场进行分离回收,并进行发光量测定。
图片来源:优宁维生物生物磁珠是合成化学与分子生物学的交叉产物,其应用集中于分子生物学领域,例如用于肿瘤检测与诊断的CD4/CD8细胞分离、重金属检测(巯基磁珠)以及即将成为生物学产业发展的新标志的基因检测。高通量、自动化磁珠核酸提取法的产生大大降低了成本,使基因检测走向普通百姓成为可能。
图片来源:百度百科怎么样,读到这里,你是不是也惊叹于如此不起眼的小微粒竟拥有这么大的“魔力”呢?持续