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免疫磁珠的性质及应用
来自 : mayitao

 免疫磁性珠(Immonumagneticbeads,IMB)是免疫微球的一种。免疫微球是于70年代中期发展起来的一项免疫学技术,它具备了固相化试剂特有的优点以及免疫学反应的高度专一性,所以它在免疫检测、免疫吸附、细胞分离和培养等领域中得到越来越广泛的应用[1]。本文拟就免疫磁珠性质及在医学卫生方面的应用作一简要综述。

1免疫磁珠性质

免疫磁珠基本上由载体微球和免疫配基结合而成。载体微球是指尚未与免疫组分结合的颗粒,根据不同用途可制成各种粒度大小,又因制备材料和方法的不同,使其表现具有疏水-亲水、非极性-极性、带正电荷-带负电荷等不同的物理性质,球体内还可以添加颜料、染料、荧光物质、放射性标记以及磁性氧化铁等,以适用于各种检测和分离目的。免疫配基一般包括抗原抗体或凝集素等,配基具有生物专一性的特点,而且载体和微球与配基结合要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,随着免疫磁珠与分子生物学技术的结合,其在医学卫生等领域发挥了很大作用。

2 用于纯化、筛选细胞目前有许多研究者应用免疫磁珠来分离细胞,具体有:

2.1用于纯化巨核细胞及T细胞

中国生物学家马东初用GPⅡb/Ⅲa血小板单克隆抗体结合磁珠分离鉴定巨核细胞,可简单、快速地从人骨髓中获得高纯度巨核细胞,巨核细胞纯度达87.5%~97.1%,大约50%的这些巨核细胞具有生物活性,且磁珠分离的巨核细胞超微结构保持完整,可用于巨核细胞生物学和分子生物学方面的研究。生物学家戴碧涛等也用GPⅡb/Ⅲa(血小板膜糖蛋白)单克隆抗体分离和鉴定巨核细胞,经涂片、染色和镜下计数证实巨核细胞纯度可达90%。该法分离的巨核细胞可作短期培养。与以往鉴定血液细胞的化学染色方法相比,免疫学方法具有特异性好、灵敏度高等优点,可以提供更可靠的实验依据,在细胞分类、细胞膜上受体及基因表达产物等分子生物学的研究方面提供了方便,给再生障碍性贫血、特发性血小板减少性紫癜以及巨核细胞有关疾病的发病机制及治疗方面的研究提供了方便。国外生物专家GarlinnK等用抗CD3/抗CD28单克隆抗体包被的磁珠培养T细胞,结果表明该方法可获得大量T细胞,为目前癌症的细胞免疫疗法提供了一个先进的手段。

2.2用于检测癌细胞和去除血液中癌细胞

Makarovskiy等用免疫磁珠和RT-PCR(反转录-PCR)结合,检测循环血液中前列腺癌细胞。以往单用RT-PCR有时出现假阳性或假阴性结果,采用免疫磁珠法初步富集后,再结合RT-PCR可在8ml血中检测到少于10个的前列腺癌细胞。此外,Kongsard等采用免疫磁珠法除掉人类血液中癌细胞。在癌症外科手术中不采用自体输血,因为存在再输入肿瘤细胞的可能。该研究评价利用免疫磁珠从血液中去除癌细胞的效率,人的正常血液与两个恶性细胞子(胸腺细胞PM1和MCF7)混合,血液经过RC400TE白细胞膜,未经过滤的样品做对照。用IMB及克隆基因分析检测恶性细胞,结果,经过过滤的血液未发现有癌细胞。所以,作者认为使用白细胞过滤膜使得癌症患者的自体输血成为安全、可行的。

2.3用于冻存血样中细胞的分离,仍可获得很好的效果

Sleasman[7]从冷冻保存的血样中纯化单核细胞和淋巴细胞,使用单克隆抗体和免疫磁珠分离冷冻血中单核细胞,从健康人群及HIV(免疫缺陷)人群获得的血样冷冻保存18个月后,复苏细胞,用免疫磁珠将细胞分为CD14+单核细胞CD14+T细胞亚群,经流式细胞计数仪(FACS)分析显示,免疫磁珠提取率>95%再利用抗CD4单克隆抗体和匹配的免疫磁珠提取,富集到的CD4+T细胞,分为亚型CD4+CD45RO和CD4+CD45RA,提取率均大于90%,对冷冻样品有效地复苏说明,IMB法可目标性地选择贮存样品进行目的分析。

此外,Sedgwick[8]比较了用不连续密度梯度方法和IMB方法,分离外周血中啫酸性细胞的效果。比较两种方法分离所得到的细胞的生物学活性,磁珠法分离得到的细胞有明显生物学活性,刺激LTC4产量,且表达特殊细胞表面标记物。在体外存活和粘附实验中两种方法无明显差别。作者分析原因,可能是磁珠分离时中性白细胞的干预:相反,密度离心时啫酸性细胞暴露于葡聚糖离心液,可能影响下步细胞功能。困皮,在测试体外细胞功能时,应事先考虑不同方法分离后对细胞功能的影响。

3用于检测微生物

免疫磁珠法除了较多地用于分离,纯化细胞外,还用于检测微生物

3.1环境水及饮用水中微生物的检测mahbubani[9]采用免疫磁珠分离,PCR扩增的方法,检测环境水中污染贾第鞭毛虫包囊DNA,如果直接从中等程度污染(780JUTS)和严重污染(2×105JTUS)水中,提取贾第鞭毛虫DNA,PCR扩增失败,但事先用免疫磁珠(IMB)方法从污水中分离包囊,再释放DNA,PCR扩增检测,结果灵敏度为3×100或3×101包囊/ml,如果用甲醛溶液处理水样,则上述两种方法均不能扩增DNA。PCR方法是检测环境样品中强有力的工具,主要的问题是如何获得相对纯的DNA。IMB-PCR方法是用特异性抗体捕获和复苏靶微生物。所以作者认为用免疫磁珠法分离环境水中贾第鞭毛虫,结合PCR扩增目的基因,可提高方法的可信度。

Hulten等检测了秘鲁饮用水中幽门螺旋菌。在秘鲁儿童中明显存在水源和幽门螺旋菌流行,本研究的目的证明了在同一团体内饮用水中存在幽门螺旋菌。用抗幽门螺旋菌IgG包被的免疫磁珠富集幽门螺旋菌。结合PCR扩增,得出结果证明,秘鲁饮用水中存在幽门螺旋菌。与先前流行病研究结果一致,为证明某些环境中污染水源性门螺旋菌提供证据。

3.2用于食品样品中微生物的检测

先前有报告用IMP-PCR方法检测食物样品中单核细胞增多性利斯特菌和小肠耶尔辛氏菌,均证明方法可靠,灵敏度高。Czajka用固相荧光毛细管免疫分析牛肉和苹果酱中Colio157:H7。用免疫磁珠(IMB)收获苹果酱中大肠杆菌,孵育7小时,然后用固相荥光毛细管免疫分析,最少检测细胞量为0.5cfu/ml~1cfu/ml。Pyle等[12]采用免疫磁珠法检测食物和水样中的Colio157:H7,也证明该方法可快速、直接获得准确的结果。TanW等用沙门氏菌抗体包被的磁珠对数几个食物样品(蛋、奶、鸡肉)中的沙门氏菌收集后进行选择性培养,结果与标准方法相一致。

3.3对生物样品中细菌进行检测

Gagne等采用免疫磁珠分离扁桃体中放线杆菌、胸腺肺炎血清型1。免疫磁珠用纯化的胸腺肺火血型1的免疫球蛋白IgG包被,抗体浓度,IMB数量,孵育时间,孵育温度影响靶细菌的回收率,免疫磁珠法技术比直接培育法灵敏度高1000倍。该方法对从动物身上分离胸腺肺炎1型菌,具有创新必和高灵敏度。

Osaki等为检测经粪-口感染幽门螺旋菌的可能性,采用免疫磁珠从粪便中分离幽门螺旋菌。当103cfu幽门螺旋菌悬浮于Hanks平衡盐溶液时用IMB分离,微需氧培养PCR检测呈阳性:相反,当幽门螺旋菌浓度较低102cfu时悬浮时于HBSS,2次PCR呈阳性,但培养呈阴性。IMB技术分离含2×104cfu螺旋菌,20cfu的菌用培养复苏。在这种情况下,1次PCR呈阴性,但2次PCR仍呈阳性。利用IMB分离,PCR检测一个感染幽门螺旋菌的患者粪样。尽管培养没复活幽门螺旋菌,以上结果显示IMB分离技术结合培养或PCR对评价粪便样品中幽门螺旋菌是有效的。

Nibbeling等使用IMB用1ml尿样检测抗原,结果表明通过增加样品量,可提高检测两种血吸虫尿样抗原的灵敏度。两种抗原依据单克隆抗体不同,免疫磁珠分析检测了循环阳抗原和循环溶解卵蛋白抗原,靠提高样品量到1ml,2ml,检测灵敏度提高了68倍。用这些磁珠检测分析血吸虫感染的个体的尿样明显具有改进。比较ELIAS和免疫磁珠的灵敏性,对于ESISA灵敏限以下无法检测到的循环溶解卵蛋白抗原,用IMB检测呈阳性。以上结果证明,利用免疫磁珠对较大样品量进行分析,可获得较高检测率,这尤其具有价值,可在低血吸虫流行区检测,或者作为化学疗法的评价。

由以上的研究结果可见,免疫磁珠法在医学卫生领域的应用越来越广泛,且随着实验技术的不断完善,必将发押其巨大潜力,免疫磁珠的应用具有很好的前景。

免疫磁珠细胞检测微生物检测

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