免疫磁珠分离技术IMB及在食品生产中的应用概要课件.pptx

1、磁性微球磁性微球磁性微球结构、分类及特点磁性微球结构、分类及特点磁性微球的制备磁性微球的制备磁性微球分离技术磁性微球分离技术免疫磁株免疫磁株免疫磁珠结构与性质免疫磁珠结构与性质免疫磁株的特点免疫磁株的特点免疫磁珠的分类免疫磁珠的分类免疫磁珠的制备免疫磁珠的制备免疫磁珠分离技术免疫磁珠分离技术免疫磁珠技术的应用免疫磁珠技术的应用免疫磁珠在食品安全检测中的应用免疫磁珠在食品安全检测中的应用免疫磁珠与其它检测手段的联用免疫磁珠与其它检测手段的联用免疫磁珠技术在其他领域的应用免疫磁珠技术在其他领域的应用免疫磁珠技术的优缺点及发展望免疫磁珠技术的优缺点及发展望 是通过一定方法将磁性无机粒子与有机高分子结

2、合形成的具有一定磁性及特殊结构的体积在几纳米到几十微米之间的复合微球。高分子磁性微球表面具有众多表面功能基 团，同时具有磁响应性，在外加磁场作用下具有磁导向功能。目前已广泛用于生物医学、细胞学和分离工程等领域。磁性核材料多为磁性核材料多为Fe、Co、Pt、Ni等金属及其氧化物。如等金属及其氧化物。如Fe3O4、-Fe2O3、Me Fe2O3（Me=Co、Mn、Ni）、）、BaFe12O19、铁钴合金（、铁钴合金（Fe-Co和和Ni-Fe）。最常用的是）。最常用的是Fe、Fe2O3、Fe3O4。其中。其中Fe3O4 应用最多。应用最多。构成磁性微球的高分子材料有天然高分子和合成高分子物质。天然高

3、分子有明构成磁性微球的高分子材料有天然高分子和合成高分子物质。天然高分子有明胶、球蛋白、牛血清白蛋白、聚赖氨酸、淀粉和多种聚糖如纤维素、葡聚糖、胶、球蛋白、牛血清白蛋白、聚赖氨酸、淀粉和多种聚糖如纤维素、葡聚糖、琼脂糖、壳聚糖、果胶等。合成高分子材料有聚苯乙烯、聚乙烯亚胺、聚乙烯琼脂糖、壳聚糖、果胶等。合成高分子材料有聚苯乙烯、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸（酯）及其共聚物、聚酰胺类、聚苯胺及硅烷等。这些材料可单醇、聚丙烯酸（酯）及其共聚物、聚酰胺类、聚苯胺及硅烷等。这些材料可单独用，也可复合使用。独用，也可复合使用。磁性微球表面可根据需要赋予不同的功能基磁性微球表面可根据需要赋予不同的功能基

4、 团团(如如OH、COOH、CHO、NH2,SH、CONO2、CONH2、SO3H、SiH3、环氧基、环氧基、CHCl等等)，使其表现具有疏水，使其表现具有疏水-亲水、非极性亲水、非极性-极性、带正电荷极性、带正电荷-带负电荷等不同带负电荷等不同物理性质。同时具有磁响应性，在外磁场作用下具有磁导向性。物理性质。同时具有磁响应性，在外磁场作用下具有磁导向性。导电聚合磁微球导电聚合磁微球 聚合磁微球聚合磁微球 对磁性微球的要求：粒径均匀、大小合适、对磁性微球的要求：粒径均匀、大小合适、比表面积大、吸附力强、具有强的超顺磁比表面积大、吸附力强、具有强的超顺磁性、悬浮均匀稳定性好、不易聚集沉淀、性、悬

5、浮均匀稳定性好、不易聚集沉淀、表面具有多种活性基团、理化性质稳定、表面具有多种活性基团、理化性质稳定、具有较好生物相容性、对细胞、机体、活具有较好生物相容性、对细胞、机体、活性物质损伤小。性物质损伤小。由于环氧基、氯甲基功能基团非常活跃，由于环氧基、氯甲基功能基团非常活跃，不需连接其他活性基团即可与生物配基不需连接其他活性基团即可与生物配基（如抗体、抗原等）偶联，及其他基团的（如抗体、抗原等）偶联，及其他基团的微型磁珠在生物学、医学方面应用较为广微型磁珠在生物学、医学方面应用较为广泛。泛。磁性微球制备方法：共沉淀法、悬浮聚合法、乳液聚合法、分散聚合法、包埋法及原子转移自由基聚合法等。1.共沉淀

6、法共沉淀法 金属离子在碱性条件下与高分子共沉淀，一步反应生成磁性高分子微球的方法。金属离子在碱性条件下与高分子共沉淀，一步反应生成磁性高分子微球的方法。2Fe2Fe3+3+Fe+Fe2+2+8OH+8OHFeFe3 3O O4 4+4H+4H2 2O O Pich Pich等先通过单体聚合反应得到等先通过单体聚合反应得到PS-AAEMPS-AAEM颗粒分散剂，再把配制好的颗粒分散剂，再把配制好的Fe3+Fe3+、Fe2+Fe2+溶液加入聚苯乙烯（溶液加入聚苯乙烯（PSPS）-乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯（乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯（AAEMAAEM）颗粒的分散剂中，）颗粒的分散剂中，然后滴加然后滴加

7、NHNH3 3HH2 2O O。FeFe3 3O O4 4 粒子在粒子在PS-AAEM PS-AAEM 表面沉积，制得表面沉积，制得PS-AAEMPS-AAEM为核心、为核心、Fe3O4 Fe3O4 粒子为壳层的磁性微球。微球的磁性能通过改变粒子为壳层的磁性微球。微球的磁性能通过改变FeClFeCl2 2 和和FeClFeCl3 3 的浓度或改变的浓度或改变PS-AAEM PS-AAEM 核心的尺寸来控制。核心的尺寸来控制。Xia Xia 等把一定配比的等把一定配比的FeClFeCl2 2、FeClFeCl3 3 与葡聚糖（与葡聚糖（dextran dextran T-10T-10）共混，然后

8、滴加）共混，然后滴加NHNH3 3HH2 2O O，在超声连续作用下水浴加热，制得以，在超声连续作用下水浴加热，制得以FeFe3 3O O4 4 为为核、核、dextran dextran 为壳的磁性微球。杨玉东等把一定配比的为壳的磁性微球。杨玉东等把一定配比的FeClFeCl3 36H6H2 2O O、FeClFeCl2 26H6H2 2O O与配体（如二亚乙基三胺五乙酸（与配体（如二亚乙基三胺五乙酸（DTPADTPA）或乙二氨四乙酸（）或乙二氨四乙酸（EDTAEDTA）等）组成的）等）组成的混合液体加入到混合液体加入到7575的葡聚糖的葡聚糖T-10 T-10 溶液中，并快速滴加溶液中，并

9、快速滴加NHNH3 3HH2 2O O，制备了葡聚糖，制备了葡聚糖为壳、氧化铁为核的磁性微球。为壳、氧化铁为核的磁性微球。吸取上清液:取1支无菌加长吸管，从免疫磁珠聚集物对侧深人液面，轻轻吸走上清液。是通过一定方法将磁性无机粒子与有机高分子结合形成的具有一定磁性及特殊结构的体积在几纳米到几十微米之间的复合微球。具有均匀性、超顺磁性及保护性外壳，由磁性载体微球和免疫配基结合而成，表面具有专一亲和性和吸附作用。方法简便，可用于土壤中细菌芽孢 DNA 的提取，不能彻底除去PCR抑制剂。除在菌落周围有一环外.2 anti-Fab抗体法：用anti-Fab抗体与磁珠偶联抗体竞争目的细胞，是磁珠与目的细胞

10、解离，用磁场除去游离磁珠，即可获得非标记细胞。Comparation of several DNA extraction methodsIMB技术在医学领域有广阔应用前景，它可以检测肿瘤细胞，如骨髓中肿瘤细胞的检测、淋巴结中肿瘤细胞的检测。合成高分子材料有聚苯乙烯、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸（酯）及其共聚物、聚酰胺类、聚苯胺及硅烷等。Datta等利用副溶血性弧菌ATCC17802制备针对极鞭毛的单克隆抗体,这将有益于快速检测从环境来源的副溶血性弧菌。几种 DNA 分离方法的比较吸取50L免疫磁珠悬液.每个样品更换1支加样吸头，质控菌株必须与样品分开进行，避免交叉污染。十二 免疫磁珠在食品安

11、全检测中的应用结果 用该方法对甘草药材和中成药中甘草蛋白抗原检测，检测灵敏度10ngmL。制备方法：先制备磁性微球，然后将磁性微球分散于抗体配机溶液中使磁珠与抗体充分吸附结合，然后分离免疫磁珠分散于缓冲溶液中可以使用。在CT-SMAC平板上，典型菌落为不发酵山梨醇的圆形、光滑、较小的无色菌落，中心呈现较暗的灰褐色;发酵山梨醇的菌落为红色;在改CHROMagar O157弧菌显色琼脂平板上为圆形、较小的菌落，中心呈淡紫色一紫红色，边缘无色或浅灰色。结果用此磁珠分离后，只有金黄葡萄球菌的浓度有明显的降低。当目的细胞含量特别低，无法直接进行阳性分选时，可采用阴性分选发先出去其他杂细胞，当目的细胞富集

12、到一定程度时在采用阳性分选发筛选目的细胞。利用IMB可有效地吸附、浓缩大量样品中的少量病原微生物,IMB为难于从环境及食品中分离病原性副溶血性弧菌的问题提供一种有效手段。异相聚合法包括分散聚合、乳液聚合、悬浮液聚合三种。该法是异相聚合法包括分散聚合、乳液聚合、悬浮液聚合三种。该法是将磁性粒子用表面改性剂、偶联剂、引发剂等处理后分散到含有将磁性粒子用表面改性剂、偶联剂、引发剂等处理后分散到含有聚合物单体的溶剂中进行聚合反应。通常以磁性粒子为活性中心聚合物单体的溶剂中进行聚合反应。通常以磁性粒子为活性中心进行单体聚合。进行单体聚合。是将免疫学免疫学+细胞生物学细胞生物学+磁力学结合为一体，磁力学结

13、合为一体，利用磁性微球表面功能基团的专一亲和特性或多孔吸附特性吸附特定组分，然后用外力磁场作用将吸附了特定物质的磁珠加以分离，再经过洗脱磁珠上吸附的目标物质的一种新型分离技术，具有广泛的用途。几种几种 DNA 分离方法的比较分离方法的比较Comparation of several DNA extraction methods方法方法 传统法传统法鳌合树脂法鳌合树脂法玻璃粉法玻璃粉法磁珠法磁珠法免疫亲和法免疫亲和法DNA 提取提取酚酚/氯仿等氯仿等溶剂抽提溶剂抽提Chelex 100 树脂树脂吸附吸附玻璃粉吸附玻璃粉吸附离心分离离心分离磁珠吸附磁珠吸附磁场分离磁场分离抗原抗体反应抗原抗体反应磁

14、场分离磁场分离适用范围适用范围大多数标本大多数标本 DNA 提取纯化提取纯化培养及培养及各种临床标本各种临床标本土壤标本土壤标本冰冻、陈旧组织冰冻、陈旧组织冰冻、陈旧组织，冰冻、陈旧组织，样本含量很少的标样本含量很少的标本本方法评价方法评价DNA 纯度高、含纯度高、含量多，但较费时，量多，但较费时，步骤繁琐，用有步骤繁琐，用有机溶剂，有损操机溶剂，有损操作者健康。作者健康。可用于培养标本可用于培养标本和各种临床标本和各种临床标本细菌及部分病毒细菌及部分病毒核酸的提取。核酸的提取。方法简便，可用于方法简便，可用于土壤中细菌芽孢土壤中细菌芽孢 DNA 的提取，不能的提取，不能彻底除去彻底除去PCR

15、抑制抑制剂。剂。简单、快速，整简单、快速，整个过程不到个过程不到 2h，可获得较纯可获得较纯 DNA。适于少适于少量样本。量样本。DNA 纯度高，含量纯度高，含量多，适于样本含量多，适于样本含量少标本，单克隆抗少标本，单克隆抗体的制备是关键。体的制备是关键。免疫磁珠（免疫磁珠（IMBIMB）也称免疫磁性微球，）也称免疫磁性微球，是在磁性微球表面偶联上免疫配基的一是在磁性微球表面偶联上免疫配基的一种磁性微球，是将磁性微球技术和免疫种磁性微球，是将磁性微球技术和免疫学相结合的特殊磁性微球。学相结合的特殊磁性微球。免疫磁珠核心为顺磁性粒子，核心外层包免疫磁珠核心为顺磁性粒子，核心外层包裹一层高分子材

16、料，裹一层高分子材料，最外层是免疫配基。最外层是免疫配基。免疫配基免疫配基 免疫配基通过生物高分子的功能基团结合到磁性载体微球免疫配基通过生物高分子的功能基团结合到磁性载体微球上形成免疫磁珠。由于载体微球制备材料和方法不同，其上形成免疫磁珠。由于载体微球制备材料和方法不同，其表现出的物理性质也不同，表现出的物理性质也不同，从而可结合不同的免疫配基，从而可结合不同的免疫配基，如抗原、抗体、凝集素、如抗原、抗体、凝集素、DNA 和和RNA 等。配基必须具有等。配基必须具有生物专一性的特点，生物专一性的特点，而且载体微球与配基结合要不影响或而且载体微球与配基结合要不影响或改变配基原有的生物学特性，改

17、变配基原有的生物学特性，保证磁珠的特殊识别功能。保证磁珠的特殊识别功能。具有均匀性、超顺磁性及保护性外壳，由磁性载体微球和免疫具有均匀性、超顺磁性及保护性外壳，由磁性载体微球和免疫配基结合而成，表面具有专一亲和性和吸附作用。配基结合而成，表面具有专一亲和性和吸附作用。免疫磁珠大小和形状具有均一性，免疫磁珠大小和形状具有均一性，可使靶物质迅速有效地结合可使靶物质迅速有效地结合到磁珠上，可使新生成复合物在磁场中具有相同磁响应性，且到磁珠上，可使新生成复合物在磁场中具有相同磁响应性，且行为一致。行为一致。磁珠球形结构可消除与不规则形状粒子间的非特异性结合，顺磁珠球形结构可消除与不规则形状粒子间的非特

18、异性结合，顺磁性可使磁珠置于磁场时显示其磁性，并做定向移动，磁性可使磁珠置于磁场时显示其磁性，并做定向移动，从磁场从磁场移出时磁性消除，移出时磁性消除，磁珠分散，磁珠分散，可方便地进行分离和磁性导向。可方便地进行分离和磁性导向。保护性壳可防止磁性内核漏出或被载液腐蚀；保护性壳可防止磁性内核漏出或被载液腐蚀；免疫配基可专一性结合反应体系中相应的抗原、抗体、核酸等免疫配基可专一性结合反应体系中相应的抗原、抗体、核酸等生物活性物质。生物活性物质。磁性微球与免疫配基结合牢固。磁性微球与免疫配基结合牢固。不影响或改变免疫配基原有的生物特性和不影响或改变免疫配基原有的生物特性和特异性。特异性。免疫微球的识

19、别专一性。免疫微球的识别专一性。在磁场中具有顺磁性，离开磁场磁性消失，在磁场中具有顺磁性，离开磁场磁性消失，易于分散易于分散。由于聚苯乙烯磁性微球强度高、表面易进行化学维修饰，是由于聚苯乙烯磁性微球强度高、表面易进行化学维修饰，是比较理性的制造免疫磁珠的材料。比较理性的制造免疫磁珠的材料。根据磁珠在磁场中受力大小及磁珠体积，分为小磁珠和大磁珠。大磁珠：1-5um，粒径较大、悬浮稳定性差、易沉淀、比表面积小、吸附能力低、吸附活性配基少、对细胞影响大，特别是阳性分选时需将磁珠与细胞解离后方可进行下一步实验。但磁力强，无需特殊分离柱即可实现样品分离，分离速度快、过程简单、成本低。小磁珠：50nm以下

20、，粒径较小、悬浮稳定、比表面积大、表面吸附活性配基多，只有细胞体积的万分之一，对细胞表型和功能影响小，不影响细胞的后续培养。但磁力弱，需特殊分离柱才能实现样品分离，分离速度慢，成本高免疫磁珠的制备是将磁性微球和抗体等配基结合而成。磁性微球与抗体的连接方式有共价结合和吸附结合两种方式。共价结合：共价结合：依靠磁珠表面的活性基团如-CHO、-COOH等与抗体Fab段上的-NH2共价反应和结合吸附结合：吸附结合：依靠磁珠巨大的比表面与抗体见得非特异性吸附而结合。共价结合的牢固度远远大于吸附结合牢固度。共价结合的牢固度远远大于吸附结合牢固度。制备方法：制备方法：先制备磁性微球，然后将磁性微球分散于抗体

21、配机溶液中使磁珠与抗体充分吸附结合，然后分离免疫磁珠分散于缓冲溶液中可以使用。免疫磁珠免疫磁珠(immunomagnetic bead,IMB)分离技分离技术：术：是一种以特异的抗原抗体反应为基础的免疫学磁性微球检测和分离技术。它是以抗体包被的微球磁珠为载体，通过抗体与反应介质中特异性抗原结合，形成抗原抗体复合物，此复合物在外加磁场作用下发生定向移动，从而达到分离抗原的目的。基本原理：磁性微球经过一定处理后基本原理：磁性微球经过一定处理后,将抗将抗体结合到磁珠上体结合到磁珠上,形成免疫磁性微球（标记形成免疫磁性微球（标记磁珠）磁珠）,标记磁珠的抗体与特异性抗原结合标记磁珠的抗体与特异性抗原结合

22、形成抗原形成抗原微球复合物微球复合物,该复合物在磁场中该复合物在磁场中具有与其它组分不同的磁响应性具有与其它组分不同的磁响应性,在磁力作在磁力作用下用下,该复合物发生力学移动该复合物发生力学移动,从而达到分离从而达到分离抗原的目的。抗原的目的。1 1 直接磁珠和直接标记法直接磁珠和直接标记法 通过物理吸附和共价键结合直接将特意性抗体与磁珠耦合，然后再与相应通过物理吸附和共价键结合直接将特意性抗体与磁珠耦合，然后再与相应细胞结合，形成细胞细胞结合，形成细胞-抗原抗原-抗体抗体-磁珠复合物，在外磁场下直接分离目的磁珠复合物，在外磁场下直接分离目的细胞。快速、简单、特异性和细胞得率高，灵敏度低，需制

23、备相应的偶细胞。快速、简单、特异性和细胞得率高，灵敏度低，需制备相应的偶联抗体磁珠。联抗体磁珠。2 2 简介磁珠和间接标记法简介磁珠和间接标记法 使用使用anti-lganti-lg等与磁珠偶联，通过等与磁珠偶联，通过Anti-lgAnti-lg再使磁珠与二抗体偶联，分离细胞时，再使磁珠与二抗体偶联，分离细胞时，先使细胞与一抗特异性结合，然后在与一抗标记磁珠结合，形成细胞先使细胞与一抗特异性结合，然后在与一抗标记磁珠结合，形成细胞-1-1抗抗-2-2抗抗-anti-lg-anti-lg-磁珠复合体，在外磁场下分离目的细胞的方法。该法增加磁珠复合体，在外磁场下分离目的细胞的方法。该法增加了细胞的

24、洗涤步骤，特异性也会降低。该法一般用于没有直标磁珠抗了细胞的洗涤步骤，特异性也会降低。该法一般用于没有直标磁珠抗体需用几种抗体去除多种细胞目的细胞上特异性抗原分子表达水平体需用几种抗体去除多种细胞目的细胞上特异性抗原分子表达水平低。低。每个样品更换1支加样吸头，质控菌株必须与样品分开进行，避免交叉污染。免疫磁珠与其它检测手段的联用同时还能捕获受损伤靶细菌。免疫磁珠可借助亲和素生物素系统与非蛋白结合（如各种DNA、RNA大分子）。在磁场中具有顺磁性，离开磁场磁性消失，易于分散。方法简便，可用于土壤中细菌芽孢 DNA 的提取，不能彻底除去PCR抑制剂。磁性微球表面可根据需要赋予不同的功能基 团(如

25、OH、COOH、CHO、NH2,SH、CONO2、CONH2、SO3H、SiH3、环氧基、CHCl等)，使其表现具有疏水-亲水、非极性-极性、带正电荷-带负电荷等不同物理性质。接种于TSA-YE琼脂平板，纯培养由于环氧基、氯甲基功能基团非常活跃，不需连接其他活性基团即可与生物配基（如抗体、抗原等）偶联，及其他基团的微型磁珠在生物学、医学方面应用较为广泛。且在其周围形成一个晕环。免疫磁珠技术在其他领域的应用制备方法：先制备磁性微球，然后将磁性微球分散于抗体配机溶液中使磁珠与抗体充分吸附结合，然后分离免疫磁珠分散于缓冲溶液中可以使用。coli O157 H7，满足流行病学的研究要求和提高控制力度。

26、2）分离将Eppendorf管固定在磁架的管孔中。将Eppendorff管按样品和质控菌株进行编号，每个样品使用1支Eppendorff管，然后插人到磁板架上。在菌落中心部位的深层也形成黑点。是通过一定方法将磁性无机粒子与有机高分子结合形成的具有一定磁性及特殊结构的体积在几纳米到几十微米之间的复合微球。李斯特氏菌在PALCAM琼脂平板上与在()XA琼脂平板上菌落相似。构成磁性微球的高分子材料有天然高分子和合成高分子物质。几种 DNA 分离方法的比较1800轻缓摆动磁架5次-6次,使免疫磁珠聚集到磁极。直标微珠直标微珠多选微珠多选微珠间标微珠间标微珠阳性分选：阳性分选：运用特异性抗体偶联磁珠直接

27、从细胞混合物中分离目的细胞的分选方法称为positive selection.阳性分选中磁珠标记的细胞即为目的细胞。该法简单、快速、细胞得率和纯度较高。如采用anti-CD14磁珠分选CD14+巨噬细胞。阴性分选：阴性分选：用抗体偶联磁珠去除无关细胞，使目的细胞得以纯化和分离的分选方法称为negative selection.阴性分选中磁珠标记的细胞为非目的细胞。如分离CD4+T细胞时，由于没有专用的CD4+T细胞分选磁珠，可通过anti-CD8、anti-B220、anti-CD49b、anti-CD11b、anti-Ter119标记磁珠去除CD8+T细胞、B细胞、NK细胞、DC细胞、巨噬细

28、胞、粒细胞等，最终而获得较纯的CD4+T细胞。因此阴性分选法适用于：从细胞混合物中去除某种类型细胞。如肿瘤细胞。缺乏针对目的细胞筛选的特异性抗体磁珠时。抗体和目的细胞结合可能诱导细胞活化，影响后续细胞功能分析时。复合分选：复合分选：将阴性分选和阳性分选相结合的分选方法。当目的细胞含量特别低，无法直接进行阳性分选时，可采用阴性分选发先出去其他杂细胞，当目的细胞富集到一定程度时在采用阳性分选发筛选目的细胞。1 1 过夜培养法：过夜培养法：常用方法。将结合磁珠细常用方法。将结合磁珠细胞置于胞置于10%10%胎牛血清培养基中胎牛血清培养基中375%CO375%CO2 2细胞培养箱中培养细胞培养箱中培养

29、16-24h16-24h，磁珠可从细胞上脱落，再通过磁场除去磁珠可从细胞上脱落，再通过磁场除去游离磁珠，即可获得裸细胞。游离磁珠，即可获得裸细胞。2 anti-Fab2 anti-Fab抗体法：抗体法：用用anti-Fabanti-Fab抗体与磁珠抗体与磁珠偶联抗体竞争目的细胞，是磁珠与目的偶联抗体竞争目的细胞，是磁珠与目的细胞解离，用磁场除去游离磁珠，即可细胞解离，用磁场除去游离磁珠，即可获得非标记细胞。获得非标记细胞。3 3 酶解法：酶解法：通过木瓜蛋白酶和唾液蛋白酶通过木瓜蛋白酶和唾液蛋白酶使磁珠与细胞解离，再通过磁场除去游使磁珠与细胞解离，再通过磁场除去游离磁珠，获得裸细胞。离磁珠，获

30、得裸细胞。免疫磁珠分离装置由超强磁铁分离器和分免疫磁珠分离装置由超强磁铁分离器和分离柱组成。磁铁和分离柱的型号多样，配合离柱组成。磁铁和分离柱的型号多样，配合0.5ml0.5ml、1.5ml1.5ml微量离心管，微量离心管，15ml15ml及及50ml50ml离心离心管或试管，和管或试管，和9696孔或孔或384384孔培养板中样品的孔培养板中样品的分离分离 ，以满足不同试验要求。，以满足不同试验要求。分离抗原抗体分离抗原抗体 分离蛋白和多肽分离蛋白和多肽 分离多糖物质分离多糖物质 分离分离DNA和和RNA 分离细胞和病毒分离细胞和病毒 靶向释药系统的载运靶向释药系统的载运 食品有害微生物分析

31、与检测食品有害微生物分析与检测磁珠法分离抗体、抗磁珠法分离抗体、抗原、蛋白、多肽、多原、蛋白、多肽、多糖、糖、DNA、RNA操作操作过程示意图过程示意图每个样品换用1支无菌加长吸管。35士1培养22h-48h。1 直接磁珠和直接标记法吸取50L免疫磁珠悬液.金属离子在碱性条件下与高分子共沉淀，一步反应生成磁性高分子微球的方法。结果 用该方法对甘草药材和中成药中甘草蛋白抗原检测，检测灵敏度10ngmL。报告加20L准备好的免疫磁珠。以细胞分离为例图解免疫磁珠技术的原理免疫磁珠分离装置由超强磁铁分离器和分离柱组成。磁性核材料多为Fe、Co、Pt、Ni等金属及其氧化物。Notzon等用IMB-荧光P

32、CR检测肉类中的沙门氏菌，实验包括非选择性增菌、免疫磁珠分离、DNA提取及PCR扩增，1213h即可完成检测过程，IMB-荧光PCR在检测自然感染肉类和人工感染肉类都具有较高的敏感性和特异性。2）筛选 李斯特氏菌在CHROMagar显色培养基上菌落为蓝色.免疫磁珠可以看作是亲和层析技术中的微型配基，体，在基质上固相化抗体或抗原后，形成特异性吸附后，再进行磁性亲和抽屉不需离心过滤，用于分离和纯化相应的生物大分子。利用IMB可有效地吸附、浓缩大量样品中的少量病原微生物,IMB为难于从环境及食品中分离病原性副溶血性弧菌的问题提供一种有效手段。且在其周围形成一个晕环。简单、快速，整个过程不到 2h，可

33、获得较纯 DNA。在检测时间方面可将常规检测方法中的72小时检测周期缩短至40小时，而且能有效减轻过程交叉污染;吸取上清液:取1支无菌加长吸管，从免疫磁珠聚集物对侧深人液面，轻轻吸走上清液。1%，且50%的巨核细胞具有生物活性，分离的巨核细胞超微结构保持完整，可用于巨核细胞的分子生物学等方面研究。MACS Vitalvirus HivMACS Vitalvirus Hiv分离试剂盒分离标记造分离试剂盒分离标记造血细胞表面的血细胞表面的Hiv-1Hiv-1病毒病毒CD44HCD44H异型细胞异型细胞免疫磁珠标记细胞示意图免疫磁珠标记细胞示意图免疫磁珠分离细胞及病毒示意图免疫磁珠分离细胞及病毒示意

34、图十二十二 免疫磁珠在食品安全检测中的应用免疫磁珠在食品安全检测中的应用免疫磁珠对病毒细胞具有特异选择性，因此能免疫磁珠对病毒细胞具有特异选择性，因此能用于食品有害微生物的检测。用于食品有害微生物的检测。免疫磁珠技术与常规检验方法相比具有检测迅免疫磁珠技术与常规检验方法相比具有检测迅速、有选择性分离目的微生物，有效减少背景速、有选择性分离目的微生物，有效减少背景干扰，提高了精准性。同时还能捕获受损伤靶干扰，提高了精准性。同时还能捕获受损伤靶细菌。目前，免疫磁珠技术已广泛用于食品样细菌。目前，免疫磁珠技术已广泛用于食品样品中致病微生物的检测。品中致病微生物的检测。传统分离传统分离E.coli E

35、.coli O157H7O157H7所采用的直接分离法存在着鉴别力差、所采用的直接分离法存在着鉴别力差、抑制杂菌能力弱、耗时长、工作量大等缺点。抑制杂菌能力弱、耗时长、工作量大等缺点。采用免疫磁珠技术，能够快速地从各种食品样品中分离富集采用免疫磁珠技术，能够快速地从各种食品样品中分离富集E.coli E.coli O157H7O157H7，满足流行病学的研究要求和提高控制力度。，满足流行病学的研究要求和提高控制力度。现在这种免疫磁珠现在这种免疫磁珠的方法已经被英国公共健康服务实验室认定的方法已经被英国公共健康服务实验室认定为标准的分离方法，我国也已将免疫磁珠法为标准的分离方法，我国也已将免疫磁

36、珠法对大肠杆菌对大肠杆菌O157O157的检的检测纳入国家标准测纳入国家标准（GB/T 4789.36-2008GB/T 4789.36-2008）和和出入境检验检疫行业标出入境检验检疫行业标准准(SN/T 1059.5-2006)(SN/T 1059.5-2006)。已有市售的专用免疫磁珠销售。已有市售的专用免疫磁珠销售。检样检样25g(mL)+225mL改良改良EC肉汤（肉汤（mEC+n），均质），均质225mL 免疫磁珠捕获免疫磁珠捕获涂布涂布CT-SMAC平板和改良平板和改良CHROMagar O157弧菌显色琼脂平板弧菌显色琼脂平板挑取可疑菌落挑取可疑菌落5个个10个，氧化酶阴性，革

37、兰氏阴性杆菌接种个，氧化酶阴性，革兰氏阴性杆菌接种TSI MUG-LST 阳性阳性GB/T 4789.36-2008 GB/T 4789.36-2008 免疫磁珠捕获法检测免疫磁珠捕获法检测O157 H7程序程序 阴性阴性 血清学试验血清学试验 非非O157细菌细菌 生化试验生化试验 报告报告36 1oC18h24h36 1oC36 1oC18h24h18h24h1 1增菌增菌2 2免疫磁珠捕获与分离免疫磁珠捕获与分离 1.1.将将EppendorffEppendorff管按样品和质控菌株进行编号，每个样品使用管按样品和质控菌株进行编号，每个样品使用1 1支支EppendorffEppendo

38、rff管，然后插人到磁板架上。在漩涡混合器上轻轻管，然后插人到磁板架上。在漩涡混合器上轻轻振荡振荡E.coli O157E.coli O157免疫磁珠溶液后，用开盖器打开每支免疫磁珠溶液后，用开盖器打开每支Eppendo Eppendo-rff-rff管的盖子，每管加人管的盖子，每管加人20 L E.coli 015720 L E.coli 0157免疫磁珠悬液。免疫磁珠悬液。2.2.取取mEC+nmEC+n肉汤增菌培养物肉汤增菌培养物1 mL1 mL，加人到，加人到EppendorffEppendorff管中，盖管中，盖上盖子，然后轻微振荡上盖子，然后轻微振荡10 s10 s。每个样品更换。

39、每个样品更换1 1支加样吸头，质支加样吸头，质控菌株必须与样品分开进行，避免交叉污染控菌株必须与样品分开进行，避免交叉污染。具体操作具体操作该法增加了细胞的洗涤步骤，特异性也会降低。其中Fe3O4 应用最多。检样免疫磁珠技术与常规检验方法相比具有检测迅速、有选择性分离目的微生物，有效减少背景干扰，提高了精准性。3 酶解法：通过木瓜蛋白酶和唾液蛋白酶使磁珠与细胞解离，再通过磁场除去游离磁珠，获得裸细胞。2Fe3+Fe2+8OHFe3O4+4H2O共价结合的牢固度远远大于吸附结合牢固度。现在这种免疫磁珠的方法已经被英国公共健康服务实验室认定为标准的分离方法，我国也已将免疫磁珠法对大肠杆菌O157的

40、检测纳入国家标准（GB/T 4789.吸取50L免疫磁珠悬液.Hara-Kudo等利用IMS和显色培养基分离贝类中产TDH的副溶血性弧菌O3:K6。合成高分子材料有聚苯乙烯、聚乙烯亚胺、聚乙烯醇、聚丙烯酸（酯）及其共聚物、聚酰胺类、聚苯胺及硅烷等。IMB技术检测沙门氏菌的优点缺乏针对目的细胞筛选的特异性抗体磁珠时。Hudson等研究表明，将免疫磁珠技术与PCR结合，24h内即可检出火腿中的单增李斯特菌。1mL转种10mL FB2増菌液（35，24h士1h）加20L准备好的免疫磁珠。每个样品更换1支加样吸头，质控菌株必须与样品分开进行，避免交叉污染。制备方法：先制备磁性微球，然后将磁性微球分散于

41、抗体配机溶液中使磁珠与抗体充分吸附结合，然后分离免疫磁珠分散于缓冲溶液中可以使用。除在菌落周围有一环外.通常以磁性粒子为活性中心进行单体聚合。3.3.结合结合:在在18183030环境中，将上述环境中，将上述EppendorffEppendorff管连同磁板架放在管连同磁板架放在Dynal Dynal MXlMXl样品混合器上转动或用手轻微转样品混合器上转动或用手轻微转10 min10 min，使，使E.coli O157E.coli O157与免疫磁珠充与免疫磁珠充分接触。分接触。4.4.捕获捕获:将磁板插人到磁板架中浓缩磁珠。在将磁板插人到磁板架中浓缩磁珠。在3 min3 min内不断地倾

42、斜磁板架，内不断地倾斜磁板架，确保悬液中与盖子上的免疫磁珠全部被收集起来，此时，在确保悬液中与盖子上的免疫磁珠全部被收集起来，此时，在EppendorffEppendorff管壁中间明显可见圆形或椭圆形棕色聚集物。管壁中间明显可见圆形或椭圆形棕色聚集物。5.5.吸取上清液吸取上清液:取取1 1支无菌加长吸管，从免疫磁珠聚集物对侧深人液面，轻支无菌加长吸管，从免疫磁珠聚集物对侧深人液面，轻轻吸走上清液。当吸到液面通过免疫磁珠聚集物时，应放慢速度，以确轻吸走上清液。当吸到液面通过免疫磁珠聚集物时，应放慢速度，以确保免疫磁珠不被吸走。如吸取的上清液内含有磁珠，则应将其放回到保免疫磁珠不被吸走。如吸取

43、的上清液内含有磁珠，则应将其放回到EppendorffEppendorff管中，并重复管中，并重复4 4步骤。每个样品换用步骤。每个样品换用1 1支无菌加长吸管。支无菌加长吸管。6.6.洗涤洗涤:洗涤免疫磁珠混合物，重复上述步骤洗涤免疫磁珠混合物，重复上述步骤 4 6 4 6 和和4 5 4 5。7.7.免疫磁珠悬浮免疫磁珠悬浮:将免疫磁珠重新悬浮在将免疫磁珠重新悬浮在100 L PBS-Tween 20100 L PBS-Tween 20洗洗液中。液中。8.8.涂布平板涂布平板:用漩涡混合器将免疫磁珠混匀，用加样器各取用漩涡混合器将免疫磁珠混匀，用加样器各取50 L50 L免疫磁珠悬液分别转

44、移至免疫磁珠悬液分别转移至CT-SMACCT-SMAC平板和改良平板和改良CHROMagar CHROMagar O157O157弧菌显色琼脂平板一侧，再用无菌涂布棒将免疫磁珠涂弧菌显色琼脂平板一侧，再用无菌涂布棒将免疫磁珠涂布平板的一半，用接种环划线接种平板的另一半。待琼脂表布平板的一半，用接种环划线接种平板的另一半。待琼脂表面水分完全吸收后，翻转平板，于面水分完全吸收后，翻转平板，于3636士士1 01 0培养培养18-24 h 18-24 h。菌落识别菌落识别 在在CT-SMACCT-SMAC平板上，典型菌落为不发酵山梨醇的圆形、光滑、较小的无平板上，典型菌落为不发酵山梨醇的圆形、光滑、

45、较小的无色菌落，中心呈现较暗的灰褐色色菌落，中心呈现较暗的灰褐色;发酵山梨醇的菌落为红色发酵山梨醇的菌落为红色;在改在改CHROMagarO157CHROMagarO157弧菌显色琼脂平板上为圆形、较小的菌落，中心呈淡紫弧菌显色琼脂平板上为圆形、较小的菌落，中心呈淡紫色一紫红色，边缘无色或浅灰色。色一紫红色，边缘无色或浅灰色。初步生化试验初步生化试验:在在CT-SMACCT-SMAC和改良和改良CHROMagarO157CHROMagarO157弧菌显色琼脂平板上挑取弧菌显色琼脂平板上挑取5 5个个1010个个典型或可疑菌落，分别接种典型或可疑菌落，分别接种TSITSI琼脂，同时接种琼脂，同时

46、接种MUG-LSTMUG-LST肉汤，于肉汤，于3636士士11培养培养18h24h18h24h。必要时进行氧化酶试验和革兰氏染色。在。必要时进行氧化酶试验和革兰氏染色。在TSITSI琼脂中，琼脂中，典型菌株为斜面与底层均呈阳性反应呈黄色，产气或不产气，不产生硫典型菌株为斜面与底层均呈阳性反应呈黄色，产气或不产气，不产生硫化氢化氢(H2S)(H2S)。置。置MUG-LSTMUG-LST肉汤管于长波紫外灯下观察，无荧光产生者为阳肉汤管于长波紫外灯下观察，无荧光产生者为阳性结果，有荧光产生者为阴性结果性结果，有荧光产生者为阴性结果;对分解乳糖且无荧光的菌株，在营养对分解乳糖且无荧光的菌株，在营养琼

47、脂平板上分纯，于琼脂平板上分纯，于3636士士11培养培养18h24h18h24h，并进行鉴定。，并进行鉴定。FratamicoFratamico等将兔抗等将兔抗E.coli O157H7E.coli O157H7多克隆抗体连接到羊抗兔多克隆抗体连接到羊抗兔IgGIgG包被的磁珠上，从食物增菌培养液中分离包被的磁珠上，从食物增菌培养液中分离O157H7O157H7菌株，菌株，再将带菌的磁珠接种到培养基上，加入荧光素标记的再将带菌的磁珠接种到培养基上，加入荧光素标记的O157H7O157H7抗血清，在荧光显微镜下观察，此法敏感性为抗血清，在荧光显微镜下观察，此法敏感性为10cfu/mL10cfu

48、/mL增菌培养液。增菌培养液。DecoryDecory等建立了免疫磁珠等建立了免疫磁珠-免疫脂质体（免疫脂质体（IMB/ILIMB/IL）荧光试验方）荧光试验方法，可在法，可在8h8h内快速检测出多种液态样品（水样、苹果汁、苹果内快速检测出多种液态样品（水样、苹果汁、苹果酒）中低至酒）中低至1cfu/mL1cfu/mL的的E.coli O157H7E.coli O157H7，而传统微生物学方法，而传统微生物学方法不能从阴性样本中区分出不能从阴性样本中区分出E.coli O157H7E.coli O157H7感染样本。感染样本。传统的单增李斯特菌检测方法检测周期长，约传统的单增李斯特菌检测方法检

49、测周期长，约514d，步骤，步骤繁琐且灵敏度低，而繁琐且灵敏度低，而IMB技术的优点在于在较低的菌液浓度技术的优点在于在较低的菌液浓度时也可以通过免疫磁珠的富集作用进行检测，缩短了检测时时也可以通过免疫磁珠的富集作用进行检测，缩短了检测时间并进一步降低了单增李斯特菌的检测限。间并进一步降低了单增李斯特菌的检测限。2008年，我国将免疫磁珠检测单核细胞增生李斯特菌的方法年，我国将免疫磁珠检测单核细胞增生李斯特菌的方法纳入了出入境检验检疫行业标准中纳入了出入境检验检疫行业标准中(SN/T 0184.3-2008)。检样检样25g(mL)对对225mLFB1増菌液（増菌液（3030 士士1 1，24

50、h24h士士1h1h）1mL转种转种10mL FB2増菌液（増菌液（35 35 ，24h24h士士1h1h）通过免疫磁珠捕获李斯特菌，然后再用灭菌缓冲液洗涤通过免疫磁珠捕获李斯特菌，然后再用灭菌缓冲液洗涤用用0.1mL的灭菌缓冲液重新制成悬液的灭菌缓冲液重新制成悬液吸取吸取50uL免疫磁珠悬液划线于免疫磁珠悬液划线于CHROMagar 显色培养基，显色培养基，OXA/PALCAM琼脂平板（琼脂平板（35 +1 ,24h28h)各挑选各挑选5个典型菌落个典型菌落接种于接种于TSA-YE琼脂平板，纯培养琼脂平板，纯培养 鉴定和确认试验鉴定和确认试验 单增李斯特菌的检测程序与方法单增李斯特菌的检测程