免疫磁性珠(Immonumagnetic beads ,IMB)是免疫微球的一種。免疫微球是于70年代中期發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)免疫學(xué)技術(shù),,它具備了固相化試劑特有的優(yōu)點(diǎn)以及免疫學(xué)反應(yīng)的高度專一性,,所以它在免疫檢測(cè)、免疫吸附,、細(xì)胞分離和培養(yǎng)等領(lǐng)域中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[1],。本文擬就免疫磁珠性質(zhì)及在醫(yī)學(xué)衛(wèi)生方面的應(yīng)用作一簡(jiǎn)要綜述。
1 免疫磁珠性質(zhì)
免疫磁珠基本上由載體微球和免疫配基結(jié)合而成,。載體微球是指尚未與免疫組分結(jié)合的顆粒,,根據(jù)不同用途可制成各種粒度大小,又因制備材料和方法的不同,,使其表現(xiàn)具有疏水-親水,、非極性-極性、帶正電荷-帶負(fù)電荷等不同的物理性質(zhì),,球體內(nèi)還可以添加顏料,、染料、熒光物質(zhì),、放射性標(biāo)記以及磁性氧化鐵等,,以適用于各種檢測(cè)和分離目的。免疫配基一般包括抗原,、抗體或凝集素等,,配基具有生物專一性的特點(diǎn),而且載體和微球與配基結(jié)合要不影響或改變配基原有的生物學(xué)特性,,保證微球的特殊識(shí)別功能,,隨著免疫磁珠與分子生物學(xué)技術(shù)的結(jié)合,,其在醫(yī)學(xué)衛(wèi)生等領(lǐng)域發(fā)揮了很大作用。
2 用于純化,、篩選細(xì)胞 目前有許多研究者應(yīng)用免疫磁珠來(lái)分離細(xì)胞,,具體有:
2.1 用于純化巨核細(xì)胞及T細(xì)胞
中國(guó)生物學(xué)家馬東初用GPⅡb/Ⅲa血小板單克隆抗體結(jié)合磁珠分離鑒定巨核細(xì)胞,可簡(jiǎn)單,、快速地從人骨髓中獲得高純度巨核細(xì)胞,,巨核細(xì)胞純度達(dá)87.5%~97.1%,大約50%的這些巨核細(xì)胞具有生物活性,,且磁珠分離的巨核細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)保持完整,,可用于巨核細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)方面的研究。生物學(xué)家戴碧濤等也用GPⅡb/Ⅲa(血小板膜糖蛋白)單克隆抗體分離和鑒定巨核細(xì)胞,,經(jīng)涂片,、染色和鏡下計(jì)數(shù)證實(shí)巨核細(xì)胞純度可達(dá)90%。該法分離的巨核細(xì)胞可作短期培養(yǎng),。與以往鑒定血液細(xì)胞的化學(xué)染色方法相比,,免疫學(xué)方法具有特異性好、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),,可以提供更可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù),,在細(xì)胞分類、細(xì)胞膜上受體及基因表達(dá)產(chǎn)物等分子生物學(xué)的研究方面提供了方便,,給再生障礙性貧血,、特發(fā)性血小板減少性紫癜以及巨核細(xì)胞有關(guān)疾病的發(fā)病機(jī)制及治療方面的研究提供了方便。國(guó)外生物專家Garlin nK等用抗CD3/抗CD28單克隆抗體包被的磁珠培養(yǎng)T細(xì)胞,,結(jié)果表明該方法可獲得大量T細(xì)胞,,為目前癌癥的細(xì)胞免疫療法提供了一個(gè)先進(jìn)的手段。
2.2 用于檢測(cè)癌細(xì)胞和去除血液中癌細(xì)胞
Makarovskiy等用免疫磁珠和RT-PCR(反轉(zhuǎn)錄-PCR)結(jié)合,,檢測(cè)循環(huán)血液中前列腺癌細(xì)胞,。以往單用RT-PCR有時(shí)出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性結(jié)果,,采用免疫磁珠法初步富集后,,再結(jié)合RT-PCR可在8ml血中檢測(cè)到少于10個(gè)的前列腺癌細(xì)胞。此外,,Kongsard等采用免疫磁珠法除掉人類血液中癌細(xì)胞,。在癌癥外科手術(shù)中不采用自體輸血,因?yàn)榇嬖谠佥斎肽[瘤細(xì)胞的可能,。該研究評(píng)價(jià)利用免疫磁珠從血液中去除癌細(xì)胞的效率,,人的正常血液與兩個(gè)惡性細(xì)胞子(胸腺細(xì)胞PM1和MCF7)混合,血液經(jīng)過(guò)RC400TE白細(xì)胞膜,,未經(jīng)過(guò)濾的樣品做對(duì)照,。用IMB及克隆基因分析檢測(cè)惡性細(xì)胞,,結(jié)果,經(jīng)過(guò)過(guò)濾的血液未發(fā)現(xiàn)有癌細(xì)胞,。所以,,作者認(rèn)為使用白細(xì)胞過(guò)濾膜使得癌癥患者的自體輸血成為安全、可行的,。
2.3用于凍存血樣中細(xì)胞的分離,,仍可獲得很好的效果
Sleasman[7]從冷凍保存的血樣中純化單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞,使用單克隆抗體和免疫磁珠分離冷凍血中單核細(xì)胞,,從健康人群及HIV(免疫缺陷)人群獲得的血樣冷凍保存18個(gè)月后,,復(fù)蘇細(xì)胞,用免疫磁珠將細(xì)胞分為CD14+單核細(xì)胞CD14+T細(xì)胞亞群,,經(jīng)流式細(xì)胞計(jì)數(shù)儀(FACS)分析顯示,,免疫磁珠提取率>95%再利用抗CD4單克隆抗體和匹配的免疫磁珠提取,富集到的CD4+T細(xì)胞,,分為亞型CD4+CD45RO和CD4+CD45RA,,提取率均大于90%,對(duì)冷凍樣品有效地復(fù)蘇說(shuō)明,,IMB法可目標(biāo)性地選擇貯存樣品進(jìn)行目的分析,。
此外,Sedgwick[8]比較了用不連續(xù)密度梯度方法和IMB方法,,分離外周血中啫酸性細(xì)胞的效果,。比較兩種方法分離所得到的細(xì)胞的生物學(xué)活性,磁珠法分離得到的細(xì)胞有明顯生物學(xué)活性,,刺激LTC4產(chǎn)量,,且表達(dá)特殊細(xì)胞表面標(biāo)記物。在體外存活和粘附實(shí)驗(yàn)中兩種方法無(wú)明顯差別,。作者分析原因,,可能是磁珠分離時(shí)中性白細(xì)胞的干預(yù):相反,密度離心時(shí)啫酸性細(xì)胞暴露于葡聚糖離心液,,可能影響下步細(xì)胞功能,。困皮,在測(cè)試體外細(xì)胞功能時(shí),,應(yīng)事先考慮不同方法分離后對(duì)細(xì)胞功能的影響,。
3 用于檢測(cè)微生物
免疫磁珠法除了較多地用于分離,純化細(xì)胞外,,還用于檢測(cè)微生物
3.1環(huán)境水及飲用水中微生物的檢測(cè) mahbubani[9]采用免疫磁珠分離,,PCR擴(kuò)增的方法,檢測(cè)環(huán)境水中污染賈第鞭毛蟲(chóng)包囊DNA,,如果直接從中等程度污染(780JUT'S)和嚴(yán)重污染(2×105JTUS)水中,,提取賈第鞭毛蟲(chóng)DNA,,PCR擴(kuò)增失敗,但事先用免疫磁珠(IMB)方法從污水中分離包囊,,再釋放DNA,,PCR擴(kuò)增檢測(cè),結(jié)果靈敏度為3×100或3×101包囊/ml,,如果用甲醛溶液處理水樣,,則上述兩種方法均不能擴(kuò)增DNA。PCR方法是檢測(cè)環(huán)境樣品中強(qiáng)有力的工具,,主要的問(wèn)題是如何獲得相對(duì)純的DNA,。IMB-PCR方法是用特異性抗體捕獲和復(fù)蘇靶微生物。所以作者認(rèn)為用免疫磁珠法分離環(huán)境水中賈第鞭毛蟲(chóng),,結(jié)合PCR擴(kuò)增目的基因,,可提高方法的可信度。
Hulten等檢測(cè)了秘魯飲用水中幽門螺旋菌,。在秘魯兒童中明顯存在水源和幽門螺旋菌流行,,本研究的目的證明了在同一團(tuán)體內(nèi)飲用水中存在幽門螺旋菌。用抗幽門螺旋菌IgG包被的免疫磁珠富集幽門螺旋菌,。結(jié)合PCR擴(kuò)增,,得出結(jié)果證明,秘魯飲用水中存在幽門螺旋菌,。與先前流行病研究結(jié)果一致,,為證明某些環(huán)境中污染水源性門螺旋菌提供證據(jù)。
3.2 用于食品樣品中微生物的檢測(cè)
先前有報(bào)告用IMP-PCR方法檢測(cè)食物樣品中單核細(xì)胞增多性利斯特菌和小腸耶爾辛氏菌,,均證明方法可靠,,靈敏度高。Czajka用固相熒光毛細(xì)管免疫分析牛肉和蘋(píng)果醬中Coli o157:H7,。用免疫磁珠(IMB)收獲蘋(píng)果醬中大腸桿菌,,孵育7小時(shí),然后用固相滎光毛細(xì)管免疫分析,,最少檢測(cè)細(xì)胞量為0.5cfu/ml~1cfu/ml,。Pyle等[12]采用免疫磁珠法檢測(cè)食物和水樣中的Coli o157:H7,也證明該方法可快速,、直接獲得準(zhǔn)確的結(jié)果,。Tan W等用沙門氏菌抗體包被的磁珠對(duì)數(shù)幾個(gè)食物樣品(蛋,、奶,、雞肉)中的沙門氏菌收集后進(jìn)行選擇性培養(yǎng),結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)方法相一致,。
3.3 對(duì)生物樣品中細(xì)菌進(jìn)行檢測(cè)
Gagne等采用免疫磁珠分離扁桃體中放線桿菌,、胸腺肺炎血清型1,。免疫磁珠用純化的胸腺肺火血型1的免疫球蛋白IgG包被,抗體濃度,,IMB數(shù)量,,孵育時(shí)間,孵育溫度影響靶細(xì)菌的回收率,,免疫磁珠法技術(shù)比直接培育法靈敏度高1000倍,。該方法對(duì)從動(dòng)物身上分離胸腺肺炎1型菌,具有創(chuàng)新必和高靈敏度,。
Osaki等為檢測(cè)經(jīng)糞-口感染幽門螺旋菌的可能性,,采用免疫磁珠從糞便中分離幽門螺旋菌。當(dāng)103cfu幽門螺旋菌懸浮于Hanks平衡鹽溶液時(shí)用IMB分離,,微需氧培養(yǎng)PCR檢測(cè)呈陽(yáng)性:相反,,當(dāng)幽門螺旋菌濃度較低102cfu時(shí)懸浮時(shí)于HBSS,2次PCR呈陽(yáng)性,,但培養(yǎng)呈陰性,。IMB技術(shù)分離含2×104cfu螺旋菌,20cfu的菌用培養(yǎng)復(fù)蘇,。在這種情況下,,1次PCR呈陰性,但2次PCR仍呈陽(yáng)性,。利用IMB分離,,PCR檢測(cè)一個(gè)感染幽門螺旋菌的患者糞樣。盡管培養(yǎng)沒(méi)復(fù)活幽門螺旋菌,,以上結(jié)果顯示IMB分離技術(shù)結(jié)合培養(yǎng)或PCR對(duì)評(píng)價(jià)糞便樣品中幽門螺旋菌是有效的,。
Nibbeling等使用IMB用1ml尿樣檢測(cè)抗原,結(jié)果表明通過(guò)增加樣品量,,可提高檢測(cè)兩種血吸蟲(chóng)尿樣抗原的靈敏度,。兩種抗原依據(jù)單克隆抗體不同,免疫磁珠分析檢測(cè)了循環(huán)陽(yáng)抗原和循環(huán)溶解卵蛋白抗原,,靠提高樣品量到1ml,,2ml,檢測(cè)靈敏度提高了68倍,。用這些磁珠檢測(cè)分析血吸蟲(chóng)感染的個(gè)體的尿樣明顯具有改進(jìn),。比較ELIAS和免疫磁珠的靈敏性,對(duì)于ESISA靈敏限以下無(wú)法檢測(cè)到的循環(huán)溶解卵蛋白抗原,,用IMB檢測(cè)呈陽(yáng)性,。以上結(jié)果證明,利用免疫磁珠對(duì)較大樣品量進(jìn)行分析,可獲得較高檢測(cè)率,,這尤其具有價(jià)值,,可在低血吸蟲(chóng)流行區(qū)檢測(cè),或者作為化學(xué)療法的評(píng)價(jià),。
由以上的研究結(jié)果可見(jiàn),,免疫磁珠法在醫(yī)學(xué)衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,且隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷完善,,必將發(fā)押其巨大潛力,,免疫磁珠的應(yīng)用具有很好的前景。