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)布時間:2025-02-07 閱讀次數：390次
導語
磁珠法是一種使用生物磁珠對臨床樣品進行前處理的方法，它具有良好的自動化前景，且應用基礎可靠，是目前的研究熱點。
在核酸檢測領域，基于磁珠法的全自動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了巨大力量；在細胞生物學領域，基于免疫磁珠法的細胞分選方法已得到國際認可；人體內的小分子代謝物（如維生素）、激素（如睪酮）等物質的磁珠法提取檢測方案已備受關注。此外，針對大分子蛋白質類物質的免疫親和純化磁珠法提取具備良好的發(fā)展前景，并將為定量蛋白質組學提供強有力的工具，但目前報道較少。島津磁珠法“大小兼?zhèn)洹苯鉀Q方案：引領臨床研究全新前處理方式！
島津始終致力于前沿方向的應用和研究，使用磁珠法建立了“大小兼?zhèn)洹?，即“大?針對蛋白質類大分子生物標志物及“小”-針對小分子化合物的質譜檢測方案，積極推進磁珠法在臨床研究中的應用進度。
本文將帶您詳細了解磁珠法，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。單個磁珠顆粒的粒徑通常在亞微米到微米（0.1 μm – 100 μm）范圍內。它具有超強的順磁性，在外加磁場作用下能夠迅速聚集，離開磁場后能夠回歸初始狀態(tài)而均勻分散于介質中。此外，它的表面還具有豐富的活性基團，用于和生化物質偶聯，從而實現待測物的提取和樣品分離。
典型的核-殼結構磁珠如下圖所示，磁性內核主要由純金屬（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行基團修飾，從而實現不同的目的。除此之外，還有夾層式結構和彌散型結構。
磁性固相萃取技術（M-SPE）
磁性固相萃取技術是基于液-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。在該技術中，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，將目標分析物吸附到分散的磁性吸附劑表面；在外部磁場作用下，目標分析物隨吸附劑一起遷移，最終通過合適的溶劑洗脫被測物質，從而與樣品的基質分離開來。
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。鍵合不同基團的氧化硅可以用作反相、離子交換、親水、疏水以及復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，從而能夠與抗體進行偶聯，通過免疫親和反應對基質中的大分子生物標志物進行提純。
常見的鍵合基團為對-甲苯-磺?；═osyl）基團，該基團能夠與抗體中的伯胺（NH2）或巰基（SH）基團共價結合，形成的磁珠-抗體復合物可用于待測物的提純。
此外，在磁珠表面鍵合鏈霉親和素后，能夠特異、高效地結合生物素化的抗體，最大程度減少非特異性反應。
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譜檢測方法
本方案使用鍵合非極性基團的磁珠及自動化前處理設備（南京艾迪邁科技有限公司）對血清進行前處理，并在LCMS-8050上建立了5種脂溶性維生素的同時分析方法。
前處理設備外觀、內部結構及上機深孔板設置見下圖。使用該設備前處理效率高，12分鐘可以完成32個測試處理，無需氮吹和離心處理。
使用前處理設備進行自動前處理，樣品經過磁珠吸附、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水渦旋混勻后上機測試。
對方法學性能進行考察，定量下限處色譜圖峰形良好，靈敏度高，通道無干擾。
在線性范圍內，5種脂溶性維生素相關系數r＞0.99，線性關系良好。
使用低、中、高三濃度水平質控品進行準確度與精密度考察，結果顯示5種脂溶性維生素的準確度在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反應蛋白的質譜定量分析方法
C反應蛋白（C-reactive protein，CRP）是存在于血清中的，由肝臟細胞合成的最強的急性期反應蛋白之一。它在炎癥評估、心血管疾病風險預測、自身免疫疾病評估、癌癥的預測、術后監(jiān)測等方面都具有重要的指示意義。
本方案使用磁珠與C反應蛋白單抗進行偶聯，制得磁珠-單抗復合物后對血清中的C反應蛋白進行提純。之后經過蛋白的變性、還原、烷基化，使用胰蛋白酶進行酶切，酶切產物經過SPE純化和濃縮，使用LCMS-8060NX對特征肽段進行檢測。
經過磁珠的提純，血清中雜質被除去。定量下限處色譜圖峰型良好，靈敏度高，無干擾。
在線性范圍內，兩條特征肽段的相關系數r＞0.995，線性關系良好。
使用低、中、高三濃度水平質控品進行準確度與精密度考察，結果顯示兩特征肽段的準確度在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。
【結語】
磁珠法在臨床研究中的應用前景廣泛。在小分子物質檢測領域，磁珠法操作簡便，方法性能可靠，相較于傳統(tǒng)萃取方法自動化程度更高；在大分子生物標志物檢測領域，基于免疫親和純化的磁珠法前處理能夠大幅度減少基質帶來的干擾，為建立質譜定量分析方法提供條件。島津磁珠法“大小兼?zhèn)洹苯鉀Q方案為以上兩類物質的檢測提供了參考。
島津作為業(yè)界著名的分析儀器廠商，一直秉承“為了人類和地球的健康”這一理念。未來我們將繼續(xù)為用戶提供更多更豐富的方案及服務，歡迎持續(xù)關注！
撰稿人：郭磊，趙子源
文中推薦技術方法方案僅用于醫(yī)學專業(yè)人士技術交流，不作為臨床診斷依據。