教授专题报告 报告人杨婉身
教授专题报告 报告人 杨婉身
免疫磁性微球(Immunomagnctic beads,IMB)是免疫学和磁载体技术 结合而发展起来的一类新型材料。IMB是包被有单克隆抗体的磁性微球，可 与含有相应抗原的靶物质特异性地结合形成新的复合物。通过磁场时，这种 复合物可被滞留，与其它组分相分离，该过程称为免疫磁性分离法 (Immunomagnctic Separation),。免疫磁性分离简便易行，分离纯度高，保 留靶物质活性，且高效、快速、低毒，可广泛应用于细胞分离和提纯、免疫 检测、核酸分析和基因工程、作靶向释药的载体等领域。 1.磁性微球的结构和特性 2.免疫磁性微球的制备 3.免疫磁性微球的分离原理和特点 4.免疫磁性微球的应用 E
免疫生物磁性微球 1. 磁性微球的结构和特性 2.免疫磁性微球的制备 3.免疫磁性微球的分离原理和特点 4. 免疫磁性微球的应用 免疫磁性微球(Immunomagnctic beads,IMB) 是免疫学和磁载体技术 结合而发展起来的一类新型材料。IMB是包被有单克隆抗体的磁性微球，可 与含有相应抗原的靶物质特异性地结合形成新的复合物。通过磁场时，这种 复合物可被滞留，与其它组分相分离,该过程称为免疫磁性分离法 (Immunomagnctic Separation)。免疫磁性分离简便易行，分离纯度高，保 留靶物质活性，且高效、快速、低毒，可广泛应用于细胞分离和提纯、免疫 检测、核酸分析和基因工程、作靶向释药的载体等领域
磁性微球结构 磁性物质 高分子层 磁性微球由载体微球和配基结合而成。 功能配基 理想的磁性微球为均匀的球形、具有超顺磁 性及保护性壳的粒子。 磁性材料：Y-Fe204Me-Fe204(Me=Co,Mn,Ni)、Fe04Ni、 Co、Fe、Fe-Co和Ni-Fe合金等，目前被研究最多且应用最广泛的是铁及其 氧化物(Fe、Fe0和Fe04等)。 高分子材料：聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、多糖（纤维素、琼脂糖、葡聚 糖、壳聚糖等)和牛血清白蛋白等。表面常带有化学功能的基团，如-0H、 NH2、-COOH和-CONO,等，使得磁性微载体就几乎可以偶联任何具有生 物活性的蛋白。 功能配基：配基必须具有生物专一性的特点，而且载体和微球与配基 结合后不影响或改变配基原有的生物学特性，保证微球的特殊识别功能
磁性微球结构 磁性物质 高分子层 磁性微球由载体微球和配基结合而成。 功能配基 理想的磁性微球为均匀的球形、具有超顺磁 性及保护性壳的粒子。 磁性材料：γ-Fe2O4、Me-Fe2O4（Me = Co，Mn，Ni）、Fe3O4、Ni、 Co、Fe、Fe-Co和Ni-Fe合金等，目前被研究最多且应用最广泛的是铁及其 氧化物（Fe、Fe2O4和Fe3O4等）。 高分子材料：聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、多糖(纤维素、琼脂糖、葡聚 糖、壳聚糖等)和牛血清白蛋白等。表面常带有化学功能的基团,如-OH、- NH2、-COOH和-CONO2等，使得磁性微载体就几乎可以偶联任何具有生 物活性的蛋白。 功能配基：配基必须具有生物专一性的特点,而且载体和微球与配基 结合后不影响或改变配基原有的生物学特性，保证微球的特殊识别功能
外加磁场作用力与磁性微球的关系 磁性高分子微球决定了免疫磁性微球的大小和形状。Hirschein得到外加磁 场作用力与磁性微球的关系为： F=(Xv Xv0)VH (dH/dx) 其中F为外加磁场作用力；Xv为磁性微球的磁化率；X为介质的磁化率； H为外加磁场；V为磁性微球的体积；dH/dX为磁场强度。 可见磁性粒子在磁场中受的力F与粒子的大小成正比。当粒子直径D>I0μm时 ,能在弱磁场下分离，容易沉淀，吸附生物分子的量也少；在直径 D<0.03μm时，粒子可以稳定分散在溶液中，分离需要很大的磁场强度。选 用的粒径范围应根据分离物系的特点确定。 F还与磁性微球的磁化率有关，微球的磁化率直接决定于作为磁核的磁粉的 组成及大小，常用的缺氧化物，当其结构的晶体小于30nm时，成为超顺磁材 料，当晶体大于30nm时，成为铁磁性。 >
外加磁场作用力与磁性微球的关系 磁性高分子微球决定了免疫磁性微球的大小和形状。Hirschein得到外加磁 场作用力与磁性微球的关系为: F=(Xv - Xv0) VH (dH/dX) 其中F为外加磁场作用力；Xv为磁性微球的磁化率； Xv0为介质的磁化率； H为外加磁场；V为磁性微球的体积； dH/dX为磁场强度。 可见磁性粒子在磁场中受的力F与粒子的大小成正比。当粒子直径D>10μm时 ，能在弱磁场下分离，容易沉淀，吸附生物分子的量也少；在直径 D<0.03μm时，粒子可以稳定分散在溶液中，分离需要很大的磁场强度。选 用的粒径范围应根据分离物系的特点确定。 F还与磁性微球的磁化率有关，微球的磁化率直接决定于作为磁核的磁粉的 组成及大小，常用的缺氧化物，当其结构的晶体小于30nm时,成为超顺磁材 料，当晶体大于30nm时,成为铁磁性
磁性微球的特性 ·大比表面和高分散稳定性：随着微球的细化，其粒径达到纳米级时， 其比表面激增，微球表面官能团密度及选择性吸附能力变大，达到吸附平 衡的时间大大缩短，粒子的分散稳定性也大大提高。 ·软磁效应：在外加磁场作用下软磁性高分子微球可产生磁性，并做定 向移动，磁场去出后磁性消失，由此可方便地进行分离和磁性导向。 ·生物相容性：纳米磁性微球与多数生物高分子如多聚糖、蛋白质等具 有良好的生物相容性。在生物工程，特别是在生物医学领域应用，具有良 好的生物相容性是非常重要的。 ●功能基特性：磁性微球表面功能化的基团能与生物高分子的多种活性 基团如-OH、-COOH、-NH共价连接，可在其表面稳定地固定生物活性物 质（如抗体、抗原、受体、酶、核酸和药物等）。 由于纳米磁性高分子微球具有以上特性，可根据不同需要，通过共聚， 表面改性，赋予其表面多种特定的反应性功能基，进而结合各种功能物质， 广泛用于有机合成载体、亲和色谱填料、细胞的标记与分离、固定化酶及 细菌、核酸的分离与纯化、生物芯片材料、工业废水净化、靶向释药系统 的载体和免疫分析等
磁性微球的特性 大比表面和高分散稳定性：随着微球的细化，其粒径达到纳米级时， 其比表面激增，微球表面官能团密度及选择性吸附能力变大，达到吸附平 衡的时间大大缩短，粒子的分散稳定性也大大提高。 软磁效应：在外加磁场作用下软磁性高分子微球可产生磁性，并做定 向移动，磁场去出后磁性消失，由此可方便地进行分离和磁性导向。 生物相容性：纳米磁性微球与多数生物高分子如多聚糖、蛋白质等具 有良好的生物相容性。在生物工程，特别是在生物医学领域应用，具有良 好的生物相容性是非常重要的。 功能基特性：磁性微球表面功能化的基团能与生物高分子的多种活性 基团如-OH、-COOH、-NH2共价连接，可在其表面稳定地固定生物活性物 质(如抗体、抗原、受体、酶、核酸和药物等)。 由于纳米磁性高分子微球具有以上特性，可根据不同需要，通过共聚， 表面改性，赋予其表面多种特定的反应性功能基，进而结合各种功能物质, 广泛用于有机合成载体、亲和色谱填料、细胞的标记与分离、固定化酶及 细菌、核酸的分离与纯化、生物芯片材料、工业废水净化、靶向释药系统 的载体和免疫分析等