磁珠的应用有哪些

分子诊断是以核酸作为检测对象，主要应用于临床各科的诊断中，如肿瘤、感染、遗传等各方面，而核酸提取是分子诊断实验的“第一步”。通过对磁珠进行一定的包被（如硅基、氨基、羧基等），从而可以实现对核酸的高通量、自动化提取，这一技术产生于20世纪80年代，已经有了成熟的试剂盒并形成为产业。

磁珠的用武之地：

体外诊断（In-Vitro Diagnostics）

提到磁珠，就不得不提一下目前大热的体外诊断研究，磁珠在其中扮演着不可替代的重要角色。体外诊断（简称IVD）根据其检验原理和方法的不同可分为血液学诊断、生化诊断、免疫诊断、分子诊断、微生物诊断、尿液诊断、凝血诊断等，在我国目前生化诊断市场较为成熟，免疫诊断中以化学发光和分子诊断为发展速度较快的细分市场。

据统计，全球IVD市场于2013年已达到554亿美元，并有望在2018年达到800亿美元规模，欧美日等发达国家是IVD消费的主要市场。具体到产品分类上，POCT、微生物和免疫诊断占比较多，POCT类主要是因为欧美等发达国家的饮食结构和体制原因，在IVD市场中血糖快检应用较多，故而占据了较大比重。

细分产品占比

磁珠法提取核酸的原理及步骤

核酸结合到磁珠上主要依靠静电作用、疏水作用和氢键作用。细胞或组织在裂解液作用下释放DNA/RNA，此时经过表面修饰的超顺磁性纳米磁珠即与核酸进行“特异性结合”形成“核酸-磁珠复合物”，复合物可在外加磁场的作用下被分离，最后经过洗脱液洗去非特异性吸附的杂质、去盐、纯化后，可得到欲提取的核酸物质。

图3. 磁珠法提取核酸流程示意图

传统核酸提取法与磁珠法比较

随着基因检测、个性化给药、产前诊断等技术的快速发展，生物界各领域都以追求自动化、高通量为诉求，在此背景下磁珠法提取DNA要比传统方法（Chelex100 法、有机法、二氧化硅法、盐析法等）更为简便快捷、安全环保，并且磁珠与核酸进行特异性结合提取得到的产物纯度和浓度都更高。

截止目前，超过30家企业的45款试剂盒获CFDA批准用于临床检验应用，共计22家企业的核酸提取仪获CFDA批准进口和国产各占50%。

表2. 磁珠提取核酸法与传统提取法基本信息对比

诚意之作：纳微磁珠——MagneStar

MagneStar超顺磁珠是纳微科技（Nano-Micro）开发的具有均一粒径、快速磁反应速度、超高比表面积及生物学惰性的磁珠产品，由于其在蛋白、核酸、抗体和细胞的分离方面具有独特优势，是高通量生物样品制备的理想选择，广泛用于体外诊断(IVD)化学发光、核酸提取、基因测序片段筛选、细胞分离、靶向药物载体等重要领域。MagneStar超顺磁珠包括：磁珠母球、羟基磁珠、氨基磁珠、羧基磁珠和Protein A磁珠。

MagneStar超顺磁珠的优势

• 多种类型均一粒径：核壳型（300nm，500nm，1μm），单分散夹层型（2μm，3μm，5μm）
• 超快的磁响应，仅为几秒至十几秒，较同类产品快一倍以上
• 磁含量可灵活调控，非特异性吸附低
• 提供各种表面功能基团包被
• 更专业的客户定制服务

MagneStar产品属性一览表

*核壳型（PF）：以磁性Fe3O4为核，以SiO2或高聚物为外壳层，比表面积大，磁含量高

*单分散夹层型(PFI)：以单分散的聚合物为核心，中间层为磁性Fe3O4，最外层是无机材料，以降低非特异性吸附