臨床研究新秘籍 I 揭秘島津磁珠法“大小兼?zhèn)洹苯鉀Q方案！
發(fā)布時(shí)間:2025-02-07 閱讀次數(shù)：355次
導(dǎo)語(yǔ)
磁珠法是一種使用生物磁珠對(duì)臨床樣品進(jìn)行前處理的方法，它具有良好的自動(dòng)化前景，且應(yīng)用基礎(chǔ)可靠，是目前的研究熱點(diǎn)。
在核酸檢測(cè)領(lǐng)域，基于磁珠法的全自動(dòng)核酸提取儀已廣泛普及，在新冠病毒流行期間更是為病毒核酸的提取貢獻(xiàn)了巨大力量；在細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域，基于免疫磁珠法的細(xì)胞分選方法已得到國(guó)際認(rèn)可；人體內(nèi)的小分子代謝物（如維生素）、激素（如睪酮）等物質(zhì)的磁珠法提取檢測(cè)方案已備受關(guān)注。此外，針對(duì)大分子蛋白質(zhì)類(lèi)物質(zhì)的免疫親和純化磁珠法提取具備良好的發(fā)展前景，并將為定量蛋白質(zhì)組學(xué)提供強(qiáng)有力的工具，但目前報(bào)道較少。島津磁珠法“大小兼?zhèn)洹苯鉀Q方案：引領(lǐng)臨床研究全新前處理方式！
島津始終致力于前沿方向的應(yīng)用和研究，使用磁珠法建立了“大小兼?zhèn)洹?，即“大?針對(duì)蛋白質(zhì)類(lèi)大分子生物標(biāo)志物及“小”-針對(duì)小分子化合物的質(zhì)譜檢測(cè)方案，積極推進(jìn)磁珠法在臨床研究中的應(yīng)用進(jìn)度。
本文將帶您詳細(xì)了解磁珠法，以及島津“大小兼?zhèn)洹苯鉀Q方案。
什么是生物磁珠?
生物磁珠是指具有微納米尺寸粒徑的超順磁性微球。單個(gè)磁珠顆粒的粒徑通常在亞微米到微米（0.1 μm – 100 μm）范圍內(nèi)。它具有超強(qiáng)的順磁性，在外加磁場(chǎng)作用下能夠迅速聚集，離開(kāi)磁場(chǎng)后能夠回歸初始狀態(tài)而均勻分散于介質(zhì)中。此外，它的表面還具有豐富的活性基團(tuán)，用于和生化物質(zhì)偶聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)待測(cè)物的提取和樣品分離。
典型的核-殼結(jié)構(gòu)磁珠如下圖所示，磁性內(nèi)核主要由純金屬（鐵、鈷、鎳等）或其氧化物組成；高分子涂層一般為氧化硅或聚合物，功能基層則是選擇性進(jìn)行基團(tuán)修飾，從而實(shí)現(xiàn)不同的目的。除此之外，還有夾層式結(jié)構(gòu)和彌散型結(jié)構(gòu)。
磁性固相萃取技術(shù)（M-SPE）
磁性固相萃取技術(shù)是基于液-固色譜理論，以磁性或可磁化的材料作為吸附劑的一種分散固相萃取技術(shù)。在該技術(shù)中，磁性吸附劑不直接填充到吸附柱中，而是被添加到樣品的溶液或者懸浮液中，將目標(biāo)分析物吸附到分散的磁性吸附劑表面；在外部磁場(chǎng)作用下，目標(biāo)分析物隨吸附劑一起遷移，最終通過(guò)合適的溶劑洗脫被測(cè)物質(zhì)，從而與樣品的基質(zhì)分離開(kāi)來(lái)。
基于氧化硅及其鍵合相的固相萃取材料使用最為廣泛。未修飾的氧化硅表面具有大量的硅羥基。鍵合不同基團(tuán)的氧化硅可以用作反相、離子交換、親水、疏水以及復(fù)合模式的固相萃取材料。除了氧化硅以外，還有聚合物系列固相萃取材料。
M-SPE與傳統(tǒng)SPE方法的特點(diǎn)比較
用于免疫親和純化的磁珠
除了以上介紹的磁珠鍵合相之外，磁珠表面還可鍵合其他基團(tuán)，從而能夠與抗體進(jìn)行偶聯(lián)，通過(guò)免疫親和反應(yīng)對(duì)基質(zhì)中的大分子生物標(biāo)志物進(jìn)行提純。
常見(jiàn)的鍵合基團(tuán)為對(duì)-甲苯-磺?；═osyl）基團(tuán)，該基團(tuán)能夠與抗體中的伯胺（NH2）或巰基（SH）基團(tuán)共價(jià)結(jié)合，形成的磁珠-抗體復(fù)合物可用于待測(cè)物的提純。
此外，在磁珠表面鍵合鏈霉親和素后，能夠特異、高效地結(jié)合生物素化的抗體，最大程度減少非特異性反應(yīng)。
島津磁珠法“大小兼?zhèn)洹苯鉀Q方案
“小”：M-SPE用于血清中5種脂溶性維生素的質(zhì)譜檢測(cè)方法
本方案使用鍵合非極性基團(tuán)的磁珠及自動(dòng)化前處理設(shè)備（南京艾迪邁科技有限公司）對(duì)血清進(jìn)行前處理，并在LCMS-8050上建立了5種脂溶性維生素的同時(shí)分析方法。
前處理設(shè)備外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及上機(jī)深孔板設(shè)置見(jiàn)下圖。使用該設(shè)備前處理效率高，12分鐘可以完成32個(gè)測(cè)試處理，無(wú)需氮吹和離心處理。
使用前處理設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)前處理，樣品經(jīng)過(guò)磁珠吸附、萃取、淋洗和洗脫后得到樣品溶液，取100 μL樣品溶液加入20 μL水渦旋混勻后上機(jī)測(cè)試。
對(duì)方法學(xué)性能進(jìn)行考察，定量下限處色譜圖峰形良好，靈敏度高，通道無(wú)干擾。
在線性范圍內(nèi)，5種脂溶性維生素相關(guān)系數(shù)r＞0.99，線性關(guān)系良好。
使用低、中、高三濃度水平質(zhì)控品進(jìn)行準(zhǔn)確度與精密度考察，結(jié)果顯示5種脂溶性維生素的準(zhǔn)確度在85.0%-107.8%之間，精密度RSD（n=3）在0.94%-13.6%之間，方法性能良好。
“大”：磁珠法用于血清中C反應(yīng)蛋白的質(zhì)譜定量分析方法
C反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP）是存在于血清中的，由肝臟細(xì)胞合成的最強(qiáng)的急性期反應(yīng)蛋白之一。它在炎癥評(píng)估、心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、自身免疫疾病評(píng)估、癌癥的預(yù)測(cè)、術(shù)后監(jiān)測(cè)等方面都具有重要的指示意義。
本方案使用磁珠與C反應(yīng)蛋白單抗進(jìn)行偶聯(lián)，制得磁珠-單抗復(fù)合物后對(duì)血清中的C反應(yīng)蛋白進(jìn)行提純。之后經(jīng)過(guò)蛋白的變性、還原、烷基化，使用胰蛋白酶進(jìn)行酶切，酶切產(chǎn)物經(jīng)過(guò)SPE純化和濃縮，使用LCMS-8060NX對(duì)特征肽段進(jìn)行檢測(cè)。
經(jīng)過(guò)磁珠的提純，血清中雜質(zhì)被除去。定量下限處色譜圖峰型良好，靈敏度高，無(wú)干擾。
在線性范圍內(nèi)，兩條特征肽段的相關(guān)系數(shù)r＞0.995，線性關(guān)系良好。
使用低、中、高三濃度水平質(zhì)控品進(jìn)行準(zhǔn)確度與精密度考察，結(jié)果顯示兩特征肽段的準(zhǔn)確度在86.46%-113.55%之間，精密度RSD（n=3）在0.71%-7.22%之間，方法性能良好。
【結(jié)語(yǔ)】
磁珠法在臨床研究中的應(yīng)用前景廣泛。在小分子物質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域，磁珠法操作簡(jiǎn)便，方法性能可靠，相較于傳統(tǒng)萃取方法自動(dòng)化程度更高；在大分子生物標(biāo)志物檢測(cè)領(lǐng)域，基于免疫親和純化的磁珠法前處理能夠大幅度減少基質(zhì)帶來(lái)的干擾，為建立質(zhì)譜定量分析方法提供條件。島津磁珠法“大小兼?zhèn)洹苯鉀Q方案為以上兩類(lèi)物質(zhì)的檢測(cè)提供了參考。
島津作為業(yè)界著名的分析儀器廠商，一直秉承“為了人類(lèi)和地球的健康”這一理念。未來(lái)我們將繼續(xù)為用戶提供更多更豐富的方案及服務(wù)，歡迎持續(xù)關(guān)注！
撰稿人：郭磊，趙子源
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