免疫磁减量分析

2019-04-23 19:25 来源:丁香园 作者:
字体大小
- | +

检测原理

免疫磁减量检测(IMR)原理如下图所示,乃是利用分散在水中之披覆有生物探针的磁性粒子与待测生物分子结合后,形成磁性粒子丛集(magnetic cluster)或造成磁性粒子变大变重,再藉由量测因这些磁性粒子丛集或大磁性粒子的形成而改变试剂磁性大小,以探知待测生物分子浓度的新颖检测方式。生物探针的选择是使用与待测生物分子具高专一性及强力结合性的抗体或抗原。该磁性试剂在外加交流磁场下,所发出的混频交流磁讯号(χ ac)。

1.gif

当上述的外加交流磁场频率在几十到几百万赫兹时,磁性试剂中的单颗磁性粒子会受到外加交流磁场的驱动,产生旋转,磁性试剂因而产生交流磁讯号(χ ac)。而当磁性试剂与待测样品混合后,样品中的待测生物分子会透过磁性粒子表面上的生物探针(如抗体),与磁性粒子相结合。如此,将造成试剂中的部份磁性粒子体积变大,甚或造成多颗磁性粒子聚集在一起。在此情况下,磁性试剂中可受外加磁场驱动而旋转的磁性粒子数目,与先前未与待测样品混合时的旋转磁性粒子数目相较,会少了许多。故,磁性试剂的交流磁讯号(χ ac)会因待测样品中受检生物分子与磁性粒子的结合,而被降低,此即我们称此检测方式为磁减量检测的原因。并且,由上述中可知,当样品中含有越多的待测生物分子时,将有越多的磁性粒子与待测生物分子相结合,因此将会表现出更大的磁减量。所以,透过磁性试剂的磁减量量测,我们可测得样品中待测生物分子的含量。

根据上述原理,分析仪主要的功能是要能产生交流磁场以转动磁性奈米粒子,另外还要能侦测到奈米粒子与待测生物分子结合前后的交流磁讯号变化。

技术优点

  • 一次性反应,免反覆流洗非结合性抗原与抗体。

  • 检测仅需一级抗体,减少成本与反应时间。

  • 高灵敏与高专一性,不管是对病毒、蛋白质、小分子、或是核酸等分子标的物,免疫磁减量技术配合高温超导讯号量测,检测极限可达 1 pg/ml (10 -12 ) 的定量检验。

参考文献

  1. CY Hong, CC Wu, YC Chiu, SY Yang, HE Horng, and HC Yang,「Magnetic susceptibility reduction method for magnetically labeled immunoassay」, Appl. Phys. Lett. 88, 212512 (2006).

  2. SY Yang, ZF Jian, HE Horng, CY Hong, HC Yang, CC Wu, and YH Lee,「Dual immobilization and magnetic manipulation of magnetic nanoparticles」, J. Magn. Magn. Mater. 320, 2688 (2008).

  3. SY Yang, JJ Chieh, WC Wang, CY Yu, CB Lan, JH Chen, HE Horng, CY Hong, HC Yang, and Wilber Huang,「Ultra-highly sensitive and wash-free bio-detection of H5N1 virus by immunomagnetic reduction assays」, J. Virol. Methods 153 250 (2008).

  4. SY Yang, JJ Chieh, WC Wang, CY Yu, NS Hing, HE Horng, CY Hong, HC Yang, CF Chang, and HY Lin,「Magnetic nanoparticles for high-sensitivity detection on nucleic acids via superconducting-quantum-interference-device -based immunomagnetic reduction assay」, J. Magn. Magn. Mater. 323 681 (2011).

  5. CC Yang, SY Yang, JJ Chieh, HE Horng, CY Hong, and HC Yang,「Universal behavior of biomolecule- concentration-dependent reduction in ac magnetic susceptibility of bioreagents」, Magn. Lett. IEEE 3, 1500104 (2012).

  6. CC Yang, SY Yang, HH Chen, WL Weng, HE Horng, JJ Chieh, CY Hong, and HC Yang,「Effect of molecule-particle binding on the reduction in the mixed-frequency ac magnetic susceptibility of magnetic bio-reagents」, J. Appl. Phys. 112, 24704 (2012).

  7. SY Yang, CC Yang, HE Horng, BY Shih, JJ Chieh, CY Hong, and HC Yang,「Experimental study on low-detection limit for immunomagnetic reduction assays by manipulating reagent entities」, IEEE Trans. NanoBioSci. 12, 65 (2013 ).

  8. SY Yang, JF Chang, TC Chen, CC Yang, and CS Ho,「Study of the temperature dependent immuno-reaction kinetics for the bio-functionalized magnetic nanoparticle assay of bio-markers of colorectal cancer」, Appl. Phys. Lett. 104 , 013702 (2014).

  9. 「Method of quantitatively measuring biomolecules」, US patent 7560289.

  10. 「Method and system for suppressing bindings on magnetic particles」, US patent 8053250.

文章来源:MagQu 官网

编辑: 高薇

版权声明

本网站所有注明“来源:丁香园”的文字、图片和音视频资料,版权均属于丁香园所有,非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明“来源:丁香园”。本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。同时转载内容不代表本站立场。

近期热门文章
  • App下载