免疫磁珠技术在病原微生物检测中的应用前景

【摘 要】对于免疫磁珠技术来说，不仅仅能够在多种肿瘤细胞、血细胞以及骨髓细胞检测和分离中得到应用，同时该能够对多种微生物产生良好的分离作用，目前在生物大分子纯化、免疫学检测等多种领域中都得到广泛应用。但随着科学技术的发展，传统的免疫磁珠技术已经不能很好的适应各领域的发展需求，因此就需要加强改进和优化，提高其智能化、自动化、精细化程度，将其作用充分发挥出来。本文主要是对免疫磁珠技术概述、在病原微生物检测中免疫磁珠技术的应用前景两个方面做出详细的分析和研究。

【关键词】病原微生物检测；免疫磁珠技术；应用前景

1 免疫磁珠技术概述

免疫磁珠是由聚氯乙烯、聚苯乙烯等高分子材料组成的微球，与含铁化合物反应后就能够产生一定的磁性，然后再经过相应的化学反应就能够加上甲苯磺酰基、环氧基等功能基团，从而能够与免疫配体相结合。在一定的磁场内，通过免疫配体磁珠就能够与靶物质相结合，发生定向移动，对靶物质产生纯化、富集以及分离的作用。磁珠与免疫配体之间相结合的方式主要包括两种，一是直接连接，即磁珠表面的活化基团能够通过化学作用与配体分子产生直接的连接作用；二是间接连接，即磁珠表面的活化基团能够通过葡萄球菌A蛋白、；链霉素亲和素、二抗等与配体分子之间产生间接的连接作用。

通常来说，磁珠可以按照直径的不同划分成微米级、纳米级两种类型，其中微米级磁珠与细胞尺度较为接近，优点是分离细胞的时间短，缺点是在分离后还需要进行后继应用；纳米级磁珠的优点是在分离细胞后不需要进行下一步应用且分离纯度高，缺点是作用时间长。

2 在病原微生物检测中免疫磁珠技术的应用前景

2.1 与免疫学方法联合应用

联合应用免疫学方法的目的是通过另一抗体，来分离或检测酶、荧光物质、发光物质等常用免疫学标记物。在相关调查研究结果中显示，将检测抗体与内含荧光染料的免疫脂质纳米小囊泡相连接，复合物在经过磁场分离后就能够呈现出荧光显色，细菌量会直接影响到信号强弱程度。作为捕获固相，免疫磁珠可以与酶免疫ELISA法联合，对猪瘟病毒抗原进行检测，相较于原先的检测方法来说，这种检测方法的灵敏度、特异度以及敏感度都显著增强，且具有操作简单、试验装置小、稳定、快速、通量高等诸多优势。

2.2 与PCR联合应用

与PCR联合应用是常见的免疫磁珠分离技术应用策略，PCR方法的敏感性比较强，但其中需要注意的是，如果检测样本中存在PCR抑制剂或者是靶DNA水平极低的话，就会导致检测失败或降低其灵敏度，因此在应用这种方法进行检测之前需要先对样品进行纯化、富集处理。在靶细胞与磁珠进行有效结合，并经过磁场分离后，即使没有将磁珠去掉，也可以进行PCR和核算提取，并采用DNA测序来对扩增产物进行鉴定。

2.3 与流式细胞术联合应用

从1998年开始，相关技术人员就开始尝试结合免疫磁珠与流式细胞术，并逐渐在计数和分离E.coli中得到应用。具体操作为：选择一定量的免疫磁珠，其直径为2.8μm；将免疫磁珠与经过纯化处理的亲和力较高的多克隆抗E.coli O157抗体相结合；靶细菌抗原采用E.coliO157︰H7纯化单抗检测，并用荧光素进行标记。对于细菌微粒來说，由于其粒度、内部结构、形状以及大小都存在一定差异，因而在流术细胞术中各细菌微粒对光的散射程度也就不尽相同。通过对免疫磁性分离术以及改良流失细胞术进行深度研究，进行相应的改良与调整，构建新的黄杆菌检测方法。

2.4 与人工培养联合应用

在微生物检测中，人工培养属于一种传统的常见方法。磁珠毒性低，且化学性质稳定，如果磁珠表面的抗体不会对细胞造成杀伤作用，那么就能够实现在不与磁珠分离的作用下人工继续培养微生物。另外需要注意的是，免疫磁珠具有一定的富集作用，这就在很大程度上提高了人工培养的灵敏度。在相关调查研究结果中显示，利用可识别念珠菌表面优势多糖抗原的抗体磁珠，可以对念珠菌孢子污染全血标本进行有效检测。通过对标本中白、红细胞进行破坏，将被吞噬的孢子释放出来；然后孵育抗体磁珠，将磁珠孢子复合物进行磁场分离，重悬Tris-乙二胺四乙酸缓冲液，在平皿上直接接种，对长出的菌落进行观察、计数。这种检测方法大大缩短了培养时间，因而其诊断率也会随之提高。

2.5 直接作用于DNA

磁珠除了可以分离细胞，还可以通过表面化学基团与DNA相连接。Lis在1980年发现，当聚亚甲基乙二醇和盐溶液的浓度比较高时，表面有俊基的磁性微粒能够与DNA相结合，结合成DNA磁珠复合物后，通过采用多次洗液清洗就能够最终得到纯化的DNA，这种方法在多种类型DNA纯化和提取操作中都能够得到使用，具有易自动化、低廉、快速等多个优点。通过对固化手段进行改进，磁珠可以与DNA探针直接连接，可以对样品中微生物核算进行检测与纯化。比如采用超顺磁化纳米微粒来对乙醛-天门冬氨酸-右旋糖酐聚合物激活，与DNA探针相连接，就能够产生很强的共价结合力。而且磁珠上的DNA探针十分牢固、稳定，而且与支撑物表面的距离也比较远，不会产生空间位阻作用，而且离子化DNA也不会被纳米磁珠表面所吸附。

2.6 发展方向

磁珠作为流动的固相载体，其灵活性比较高，而且由于其具有超顺磁性，因而很容易实现电路控制。目前已经能够根据具体的要求来“量身定做”，磁珠以及其结合物的几何位置会受到磁场作用而发生改变。通过与其他自动化控制以及检测技术相结合，免疫磁性分离技术就会逐渐向高通量化、自动化、缩微化、集成化方向发展。

3 结语：

总的来说，作为一种新兴技术，免疫磁珠具有独特的优势与特点，能够与多项新技术联合应用，而且其特异度、敏感度也会随之增强，最终形成集多功能为一体的自动化检测设备，在医疗卫生、环境科学、微生物科学等多个领域中都能够得到广泛应用。