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磁性高分子微球是一種新型磁性材料，是通過適當(dāng)方法將磁性無機(jī)粒子與有機(jī)高分子結(jié)合形成的具有一定磁性及特殊結(jié)構(gòu)的復(fù)合微球。磁性復(fù)合微球不僅具有普通高分子微球的眾多特性還具有磁響應(yīng)性，所以不僅能夠通過共聚及表面改性等方法賦予其表面功能基，還能在外加磁場作用下具有導(dǎo)向功能。
磁性微球因為具有磁性，在磁場作用下可定向運動到特定部位，或迅速從周圍介質(zhì)中分離出來。因而在細(xì)胞分離、蛋白質(zhì)分離和純化、固定化酶、免疫分析測定、靶向藥物、DNA分離與核酸雜交等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
1、細(xì)胞分離
磁性微球用于細(xì)胞分離是將生物分子親和反應(yīng)的專一性和固定化生物分子易于分離的特點結(jié)合了起來。磁性微球作為不溶性載體，在其表面接上具有生物活性的吸附劑或其它配體(如抗體，熒光物質(zhì)，外源凝結(jié)素等)活性物質(zhì)，利用它們與特定細(xì)胞的特異性結(jié)合在外加磁場作用下將細(xì)胞分離，分類以及對其種類和數(shù)量分布進(jìn)行研究。
2、蛋白質(zhì)分離和純化
以磁性微球為固相介質(zhì)對蛋白質(zhì)進(jìn)行提純是一項新興的蛋白質(zhì)分離技術(shù)。傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)分離方法如鹽析、有機(jī)溶劑、膜分離技術(shù)、離子交換技術(shù)和層析技術(shù)等，通過改變pH值、溫度、離子強(qiáng)度、介電常數(shù)等因素來達(dá)到分離的目的，分離過程繁雜，而且目標(biāo)蛋白質(zhì)的損失大。而蛋白質(zhì)的磁分離是通過對磁性微球表面的改性，共價結(jié)合能被目標(biāo)蛋白質(zhì)識別和可逆結(jié)合的配基，然后進(jìn)行目標(biāo)蛋白質(zhì)的分離。在磁分離過程中，將磁性微球直接放入含有目標(biāo)蛋白質(zhì)的混合溶液中，目標(biāo)蛋白質(zhì)與磁性微球緊密結(jié)合，然后利用外部磁場進(jìn)行分離。整個分離過程不需對混合溶液的pH值、溫度、離子強(qiáng)度和介電常數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而避免了傳統(tǒng)分離過程中蛋白質(zhì)的損失。與傳統(tǒng)分離方法相比較，蛋白質(zhì)的磁分離技術(shù)具有快速、高純、高收率等優(yōu)點。
3、固定化酶
固定化酶是通過物理的或化學(xué)的方法，將酶分子束縛在載體上，使其既保持酶的天然活性，又便于與反應(yīng)液分離，可以重復(fù)使用，它是酶制劑中的一種新劑型。運用磁性高分子微球作為結(jié)合酶的載體，具有以下優(yōu)點：有利于固定化酶從反應(yīng)體系中分離和回收，操作簡便。對于雙酶反應(yīng)體系，當(dāng)一種酶的失活較快時，就可以用磁性材料來固載另一種酶，回收后反復(fù)使用，降低成本；磁性載體固載酶放入磁場穩(wěn)定的流動床反應(yīng)器中，可以減少持續(xù)反應(yīng)體系中的操作，適合于大規(guī)模連續(xù)化操作；利用外部磁場可以控制磁性材料固定化酶的運動方式和方向，替代傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌方式，提高固定化酶的催化效率。
4、免疫分析測定
在磁性高分子微球表面偶聯(lián)定向吸附于細(xì)菌的抗體，并利用它與原液混合、沉降。在磁場作用下分離、提純，得到吸附于磁性高分子微球上的活細(xì)菌。磁性高分子微球可偶聯(lián)抗體分離帶特定抗原的免疫細(xì)胞，利用磁性高分子微球結(jié)合的抗原或抗體進(jìn)行免疫分析，具有特異性高、分離快、重現(xiàn)性好等特點。
5、靶向藥物
為了提高藥物的效用，減少副作用，靶向藥物正成為當(dāng)今的熱門課題，按靶向藥物給藥方式可以分為主動給藥和被動給藥，被動給藥是依靠改變藥物載體表面的親水、疏水特性以及粒子大小向目標(biāo)給藥；而主動給藥主要依靠外加磁場等的定向作用以及藥物載體耦合如單克隆抗體、外源凝結(jié)素等對給藥目標(biāo)的特殊親和性，來實現(xiàn)定向給藥。
6、DNA的分離與核酸雜交
磁性微球還可用于分子生物學(xué)，用來分離純化鍵合有蛋白質(zhì)的DNA和RNA。偶合DNA碎片的磁性微球可以用作DNA探針或者序列反應(yīng)模板。由于其迅速分離的特性，磁性微球用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的親和色譜法，提純DNA，含有雙鏈識別序列的磁性微球只需通過三次吸附解附循環(huán)，在不到1h的時間內(nèi)即可從酵母原液中得到均勻的核因子II-IC，含有單鏈DNA的磁性微球可用來分離，純化DNA和RNA，單分散鍵合有多聚核酸片段(dT)36的磁性微球用來純化mRNA，可大大提高產(chǎn)率，其操作步驟大為減少，所用時間也相應(yīng)縮短。
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