生物分析样品制备中的磁分离技术：综述

将来，预期磁分离技术将在生物化学分析中开发，例如 应用免疫磁性颗粒从混合物中分离靶蛋白以及酶联免疫吸附 测定（ELISA）检测 磁性材料与新兴技术如芯片和微流体分 析的集成将允许在微量器件中同时磁性分离和检测极微量的 生物活性化合物。
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生物分析样品制备中的磁分离技术
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磁分离技术 2 磁分离技术优点
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发展历程 4 磁分离技术的模式 磁分离技术的一般程序
目录
6 7 展望
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磁分离技术的应用
磁分离技术
磁分离技术是基于功能化磁性材料的批量技术。磁性 材料是特别适合于生物大分子的吸附剂，因为其表面积 大，生物相容性好，功能化方便，操作方便。 在典型 的磁分离过程中，对分离结构表现出亲和力的磁性材料 与含有目标化合物的样品混合。 在孵育期间，靶化合 物与磁性颗粒结合。 随后使用额外的磁场将整个磁性 复合物与样品分离。 清除污染物后，分离的目标化合 物可以洗脱并用于进一步的工作。
1970年起 应用磁性材料分离和 分析各种生物活性化合物和细 胞，磁选分离已成为样品制备 的常用方法。
图1显示2003年至2013年间发表的关于蛋白质/肽，核 酸，细胞，生物活性化合物和酶的分离的文献的统计。
磁分离技术的模式
直接模式：具有适当的亲和 配体并对靶化合物表现出亲 和力的磁性亲和粒子直接施 加到样品上。孵育后，目标 化合物或细胞与磁性亲和粒 子结合，形成稳定的磁性复 合物。 间接模式：首先将游离亲和 配体如适当的抗体加入到溶 液或悬浮液中以使得能够与 靶化合物相互作用。在从溶 液中除去过量的未结合的亲 和配体后，通过合适的亲和 磁性颗粒捕获所得到的标记 复合物。
有望开发用于从大量粗培养基 中直接选择性提取生物活性化合物 的工业磁选分离系统，基于自动操 作MNP的高效富集生物活性化合物的 机器人平台仍然是一个特别具有挑 战性的案例。
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展望
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磁分离技术相对较新，仍在开发中。 由于生物样品复杂的基质，需提高MNP 的稳定性、长寿命和良好选择性等物 化性质。小规模的磁选技术占有优势， 但这些技术的潜力尚未得到充分开发。
短时间内进行受控的酶降解， 一旦反应完成，酶固定的MNP 可以通过外加磁体与产物分 离。
由于操作简单，效率高，生物相容性高，磁选技术已成为 生物分析中的重要趋势。 磁分离技术的应用大大简化了样品 预处理过程。 分析物结合的磁性复合物可以通过施加外部磁 场容易地进行。 此外，由于磁性材料的完美的磁特性，可以 使磁性材料的再利用性得到改善。
磁性分离通常对生物 分析物如蛋白质或肽 类来说是温和的
磁性分离可以通过 几个简单的步骤直 接用于生物样品
磁分离技术优点
捕获到磁性材料的目 标分析物可以从样品 中容易地去除
磁分离程序是强大 而有效的，特别是 性质
1792年，当William Fullarton 提出铁矿物与磁铁分离专利 磁性材料被应用于分离
磁分离技术的一般程序
磁分离技术的应用
物在 大蛋 分白 子质 的组 富中 集生 分 离 核 酸 细 胞 分 离
酶 固 定
固定在MNP上的特异性 磷酸蛋白/磷酸肽的富集 寡核苷酸结合到粗细 糖蛋白/糖肽的富集 胞裂解物中的靶核酸 的特异位点，然后磁 分离。
固定在MNP上的抗原可用 于通过免疫应答分离抗体 表达或抗原特异性细胞。