磁性微球系列

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点击次数:1184 更新时间:2021年08月04日14:06:09 打印此页 关闭
磁性微球是指通过适当的方法使有机高分子和无机磁性纳米粒子结合起来形成特殊结构的的具有一定磁性复合微球,是一种新型材料。磁性微球既具有机高分子材料的易加工和柔韧性,又具有无机材料的高密度和高力学性能,因其具有磁性,可在外加磁场的作用下方便地被定位、导向和分离;同时可将其通过共聚、表面改性等化学反应在微球表面引入多种反应性功能基(如:—OH、—COOH、—NH2、—SH等),也可以通过共价健来结合酶、细胞、抗体等生物活性物质,进而可以结合各种功能物质,使物质同时具有多种功能。 按磁性微球基质分类:聚苯乙烯磁性微球、二氧化硅磁性微球、四氧化三铁磁性微球、脲醛树脂磁性微球、γ-Fe2O3磁性微球等。 按表面基团分为:氨基磁性微球、羧基磁性微球、羟基磁性微球、环氧基磁性微球、磺酸基磁性微球、链酶亲和素磁性微球、巯基磁性微球等。 磁性微球在癌症诊断和检测中的应用 在癌症的检测和早期诊断中,生物标记物浓度的动态范围通常比较宽,高浓度标记物的存在通常对低浓度的检测造成干扰。山东大学的唐波等人利用羧基磁性微球,通过EDC偶联到氨基修饰的发卡形DNA链上,构建了双功能探针。对于高浓度标记物采用线性放大模式,而对于低浓度标记物采用二次放大模式,可以对不同浓度标记物实现同时检测。采用这种生物条码探针和杂交链式反应放大技术相结合的方法,通过表面增强拉曼光谱,对miRNA和ATP的检测灵敏度可以分别达到0.15 fM和20 nM,将标记物检测差异浓度的动态范围增加到11个数量级,这一方法在癌症的早期检测和诊断中具有广泛的应用前景。(S. Ye, Y. Wu, X. Zhai, and B. Tang, Asymmetric Signal Amplification for Simultaneous SERS Detection of Multiple Cancer Markers with Significantly Different Levels, Anal. Chem., 2015, 87: 8242–8249.) 磁性微球在免疫检测中的应用 华东师范大学的杜丹等人利用羧基的FEO磁珠,固定磷酸化蛋白的抗体,构建了免疫磁珠,用其捕获磷酸化蛋白phospho- P53,通过二抗与包覆着葡萄糖的脂质体胶囊连接,脂质体裂解后释放出包覆着的葡萄糖,利用商品化的血糖仪来检测葡萄糖的浓度,进而检测目标磷酸化蛋白的含量。这种方法可以被应用于前列腺癌的生物标记检测中,并可以广泛应用到医学诊断中各种生物标记物的定量检测,以及食品安全和环境检测中。(Y. Zhao, D. Du, Y. Lin, Glucose encapsulating liposome for signal amplification for quantitative detection of biomarkers with glucometer readout, Biosensors and Bioelectronics, 2015, 72: 348-354.) 磁性微球如何与蛋白偶联? 当微球带有—OH、—NH2、—COOH等功能基团时,可进行抗体的共价或者非共价偶联,可用于结合相应的抗原或抗体从而形成免疫磁珠,即蛋白偶联过程,可采用EDC/HNS偶联的方法。 将100mg磁性微球分散于2mL磷酸盐缓冲液(PBS缓冲盐10mmol/L,PH7.4)中,加入50mgEDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐),25mgNHS(N-羟基琥珀酰亚胺)和适量BSA(以此为例),室温振荡反应2h。磁分离,保留上清,磁性微球用PBS洗涤3次即可。
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