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磁性微球在免疫学中的应用

       磁性微球是近年来国际上研究的热点之一，实验过程中与其他方法相比，其具有粒径小、超顺磁性、表面可修饰等优点，国内的生产厂家很多。磁性微球被广泛应用于生物医学方向，包括免疫学、靶向药物等领域。被应用于免疫学中的磁性微球，又被称为免疫磁性微球(Immunomagnetic microspheres， IMMS) 。

       免疫磁性微球是通过表面修饰赋予微球表面特殊的功能基，如—OH、—COOH、—CHO、—NH2、—SH 等，这些功能基团可以与特异性免疫配基相结合，使抗体( 或抗原) 固定于IMMS 表面，利用抗原-抗体的高度特异性识别作用，形成“抗原( 抗体) -抗体( 抗原) -磁性微球”结构，从而应用于细胞分离、疾病诊断、食品和环境检测等领域。

一、磁性免疫分离

1. 细胞分离

        细胞分离是磁性载体早期的应用研究之一，自20 世纪70 年代以来得到迅速发展，用磁性载体进行细胞分离在细胞分离领域已占主导地位。它通过表面的单克隆抗体mAb特异地与目标细胞表面的抗原Ag 结合，在外磁场的作用下，这些结合了IMMS 的细胞可发生定向移动，从而实现分离的目的。

2. 蛋白质分离

        以磁性聚合物载体为固相介质对蛋白质进行分离和提纯是一项新兴的蛋白分离技术。目前已经成功地对溶胞产物、血浆、原生质和腹水中的各种蛋白质如抗体、乳铁蛋白等进行了分离和纯化。蛋白质磁性分离采用的也是亲和作用原理，即将具有亲和作用的2 种分子中的1 种与磁性载体共价偶联，在目标溶液中特异性吸附或结合另一种分子( 即目标分子) ，通过磁场作用使它们( 载体和目标分子) 从混合物中分离出来，然后通过解吸使目标分子洗脱下来，从而达到分离和纯化的目的。

二、疾病免疫检测

        免疫检测是一种重要的现代生物分析技术，它对蛋白质、抗原、抗体及细胞的定量分析发挥着巨大作用。免疫检测的目的是确定溶液中免疫活性分子( 如抗原、抗体) 的浓度，其方法主要有放射免疫测定( RIA) 、荧光免疫测定( FIA) 、酶免疫测定( EIA) 等。利用抗体-抗原特异性可逆结合原理可以测定免疫活性组分的存在和浓度，但由于检测是在溶液中进行，彼此的分离比较困难，而利用磁性载体比表面积大、易分离、表面可修饰等优点，在荧光或放射性核素标记的磁性载体表面偶联抗体或抗原，制成一种磁性免疫检测试剂，可以非常简便、快速地对样品中的抗原或抗体进行定性、定量测定，被称为免疫检测方法的革命性发展。利用磁性聚合物微球结合的抗原或抗体进行免疫分析与检测，具有特异性高、分离快、重现性好等特点。

三、食品/环境微生物免疫检测

        免疫磁性分离技术在食品和环境卫生检测方面的应用也初见端倪。由于环境水样组分复杂，不仅含有多种非生物杂质，还含有多种非目标微生物，严重干扰目标病原微生物的检测; 而且环境水样中病原微生物的含量较少，无法直接检测，通常需对水样进行浓缩处理，但浓缩后常会加剧干扰物质对检测的干扰。食品检样常为固液多相混合体，采用常规方法难以将少量的致病微生物分离出来; 而借助免疫磁性分离技术可以达到快速分离的目的。将特异性抗体偶联在磁性颗粒表面，与样品中被检致病微生物发生特异性结合，载有致病微生物的磁性颗粒在外加磁场的作用下，向磁极方向聚集，弃去检样混合液，使致病微生物不但得到分离，而且也得到浓集。此方法具有分离速度快、效率高、操作简便、仪器设备简单、亲和吸附特异及高敏感性等特点，而且易于和现有的检测方法进行整合。由致病微生物引起的食源性疾病是食品和环境安全的最主要原因之一，由肠道致病菌污染食品和环境而引起的食物中毒以及疾病散发又是主要的食源性疾病危害。食品和环境检验中常见的致病菌有大肠杆菌O157∶ H7、沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌等。

        免疫磁性微球作为一种免疫学与磁性微球技术相结合的新型功能复合材料，由于其在磁性分离、疾病检测、食品和环境检测等领域的应用中具有简便、快速、高效等优点，正吸引着国内外越来越多学者的关注。