生物磁珠技術(shù)為生物檢驗提供了高通量、多參數(shù)的分析方法，是蛋白質(zhì)/核酸檢測和定量分析技術(shù)的基礎(chǔ)原料。磁珠在核酸檢測分析的應(yīng)用包括雜交、PCR、測序和靶向捕獲分析等?；诖胖榈臋z測方法在過去的幾十年里在不斷地改進(jìn)，現(xiàn)在已經(jīng)成為IVD及生命科學(xué)領(lǐng)域中一類重要的工具。

磁珠的優(yōu)點包括低成本、高效率、快速、高通量自動化。因此，以磁珠為基礎(chǔ)的檢測方法的潛力也是顯而易見的。目前，磁珠在單核苷酸多態(tài)性（SNP）檢測、病原體的檢測和捕獲分析方面都已經(jīng)有了成熟的商業(yè)應(yīng)用。

核酸檢測項目中磁珠的應(yīng)用需要寡核苷酸的偶聯(lián)作為捕獲探針。與固相表面相比，磁珠在偶聯(lián)上具有更高的比表面積和更加方便、快捷、好操作的優(yōu)點。磁珠與寡核苷酸的偶聯(lián)有以下幾種方法：

I） 共價固定

通過5‘-反應(yīng)基團(tuán)-（如5’-氨基-）固定，這種連接一般為共價鍵連接。探針偶聯(lián)磁珠典型的共價化學(xué)連接鍵包括形成酰胺鍵、酯鍵或者二硫鍵。而形成這些化學(xué)鍵常用的官能團(tuán)包括羧基、氨基和磷酸基團(tuán)等。其中羧基的活性可以通過激活試劑如1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳二酰亞胺(EDC，羧基和磷酸基團(tuán))或溴化氰(CNBr，羥基)來增強(qiáng)。具體的方案有：a)將氨基修飾的寡核苷酸偶聯(lián)在活化的羧基表面或醛表面。b）使用雙醛或與其他官能團(tuán)形成單雙官能團(tuán)連接頭的化合物。c）使用異雙官能團(tuán)連接體。

II） 離子或偶極作用

通過離子或偶極相互作用將帶負(fù)電荷的磷酸主鏈與部分帶正電荷的表面(如質(zhì)子化伯胺)作用，然后通過紫外線照射進(jìn)行交聯(lián)。

III） 親和作用

利用親和配體相互作用，例如生物素化核酸在親和素(包括鏈霉親和素和中和親和素)表面的偶聯(lián)。生物素-鏈霉親和素相互作用是非?？焖俸透叨忍禺愋缘?。這種非共價相互作用的結(jié)合常數(shù)非常強(qiáng)，可與共價鍵相媲美。這種偶聯(lián)方式不僅適用于核酸，也適用于蛋白質(zhì)。生物素化位點的位置也可以選擇，因此捕獲探針的方向可以進(jìn)行調(diào)整，從而使其對目標(biāo)分子的捕獲效率得到優(yōu)化。并且生物素-鏈霉親和素這類生物鍵非常堅固，甚至可以承受熔融曲線分析和PCR中的溫度條件。

南京師范大學(xué)吳麗娜團(tuán)隊，利用BeaverBeads^? streptavidin磁珠與核酸連接，成功構(gòu)建了一個高靈敏度、高選擇性的傳感平臺。

磁珠與核酸偶聯(lián)示意圖（文章原圖）

表1 探針偶聯(lián)方式一覽表

特色定制偶聯(lián)服務(wù)

海貍生物專注于納米磁珠技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化10年，服務(wù)于體外診斷、生物制藥、動物疫病檢測、環(huán)境檢測、食品藥品安全檢測、生物科研等領(lǐng)域；提供納米磁珠原料、蛋白偶聯(lián)中間體、免疫標(biāo)記與捕獲磁珠、核酸提取磁珠及試劑盒等產(chǎn)品。

基于海貍技術(shù)團(tuán)隊對磁珠開發(fā)技術(shù)和偶聯(lián)技術(shù)的積累，可為廣大客戶提供不同表面修飾的磁性微球及定制化服務(wù)，包括磁珠表面的特殊修飾和生物配體偶聯(lián)，以實現(xiàn)前瞻性的科研需求。

參考文獻(xiàn)

1. S. R?diger; C. Liebsch; C. Schmidt; W. Lehmann; U. Resch-genger; U. Schedler; P. Schierack (2014). Nucleic acid detection based on the use of microbeads: a review. , 181(11-12), 1151–1168. doi:10.1007/s00604-014-1243-4

2. Zhijuan Cao; Zengxi Li; Yujie Zhao; Yumin Song; Jianzhong Lu (2006). Magnetic bead-based chemiluminescence detection of sequence-specific DNA by using catalytic nucleic acid labels. , 557(1-2), 152–158. doi:10.1016/j.aca.2005.10.048

3. Haukanes, Bj?rn-Ivar; Kvam, Catrine (1993). Application of Magnetic Beads in Bioassays. , 11(1), 60–63. doi:10.1038/nbt0193-60

4. Di Zhang;Xin Yu;Lina Wu;Huali Jin;Min Wei; (2021). Ultrasensitive electrochemical detection of Pb2+ based on DNAzyme coupling with exonuclease III –Assisted target recycling . Journal of Electroanalytical Chemistry. doi:10.1016/j.jelechem.2020.114960