As esferas imunomagnéticas (IMB) são um complexo formado pela ligação de moléculas com atividade imunológica, como anticorpos (ou antígenos), à superfície de partículas magnéticas por meio de adsorção física, reticulação química e outros métodos. Elas possuem especificidade de resposta imunológica e responsividade magnética. As partículas magnéticas, como carreadoras, geralmente são feitas de materiais magnéticos, como metais (como ferro, cobalto, níquel, etc.) ou óxidos metálicos (como óxido de ferro), com tamanhos de partículas geralmente variando de nanômetros a micrômetros.
A estrutura de esferas imunomagnéticas: As esferas magnéticas são compostas de partículas metálicas centrais (Fe2O3, Fe3O4). O núcleo é composto de materiais poliméricos envolvidos na camada externa (como poliestireno, cloreto de polivinila) e ligantes funcionais na camada mais externa (como – NH2, – COOH, – OH, – CHO).
Princípio de funcionamento
Estágio de ligação da resposta imune: Quando esferas magnéticas imunes são adicionadas a uma amostra contendo um antígeno alvo (ou anticorpo), o anticorpo (ou antígeno) na superfície das esferas magnéticas se ligará especificamente ao antígeno alvo (ou anticorpo). Por exemplo, ao detectar células cancerígenas no sangue, anticorpos conjugados a marcadores específicos na superfície das células cancerígenas (como moléculas de adesão de células epiteliais, EpCAM) na superfície das esferas imunomagnéticas se ligarão especificamente à EpCAM na superfície das células cancerígenas, permitindo que as esferas imunomagnéticas “capturem” as células cancerígenas.
Estágio de separação magnética: Após completar a ligação, um campo magnético externo é aplicado e, devido às propriedades magnéticas das próprias esferas imunomagnéticas, elas separam rapidamente as moléculas alvo ligadas (ou células) da solução da amostra. Por exemplo, colocar uma amostra de sangue contendo um complexo de células cancerígenas de esferas imunomagnéticas em um campo magnético atrairá as células cancerígenas de esferas imunomagnéticas para um lado do campo magnético, enquanto outros componentes (como células sanguíneas, proteínas plasmáticas, etc.) permanecem na solução, conseguindo assim a separação das células cancerígenas de outros componentes.
Áreas de aplicação de esferas imunomagnéticas
1. Pesquisa biomédica
(1) Classificação de células
A triagem de esferas magnéticas, também conhecida como triagem de células de esferas magnéticas imunes, usa principalmente anticorpos direcionados a antígenos de superfície celular específicos para marcar células. As células marcadas se reticulam com esferas magnéticas e são colocadas em um campo magnético para serem adsorvidas para seleção ou remoção. Devido à sua velocidade e simplicidade de operação, a triagem de esferas magnéticas é um dos métodos mais comumente usados por pesquisadores para separar subpopulações celulares específicas com alta pureza e atividade.
Há muitos cenários nos quais células separadas de alta pureza podem ser usadas para experimentos de classificação de ciências biológicas, como modelagem de doenças, pesquisa de terapia celular, experimentos de transplante de células adotivas em modelos animais, triagem de medicamentos in vitro e preparação de hibridomas.
A classificação de células de esferas imunomagnéticas pode separar células altamente puras de misturas celulares complexas em poucos minutos. Ao usar esferas magnéticas em nanoescala para classificação de células, o tamanho e a composição das esferas as tornam biodegradáveis e não ativam ou afetam a função e a vitalidade das células. As funções fisiológicas das células permanecem inalteradas, então a rotulagem magnética das células pode ser usada imediatamente para análise e experimentos subsequentes.
(2) Separação e purificação de proteínas/anticorpos
A tecnologia de purificação de esferas imunomagnéticas usando revestimento de anticorpo (proteína) não requer equipamento de cromatografia complexo e não tem limitação na clareza da amostra. Ela requer apenas uma etapa simples de adsorção magnética para separar facilmente os anticorpos monoclonais de seus produtos de expressão, resolvendo efetivamente as deficiências da tecnologia de cromatografia tradicional.
(3) Separação e purificação de ácidos nucleicos
A ligação de ácidos nucleicos a esferas magnéticas depende principalmente de interações eletrostáticas, hidrofóbicas e de ligação de hidrogênio. Sob a ação do tampão de lise, o DNA/RNA em células ou tecidos é liberado. Neste ponto, as esferas nanomagnéticas de sílica superparamagnética modificadas na superfície sofrem “ligação específica” com ácido nucleico, formando um “complexo de esferas magnéticas de ácido nucleico”. Então, sob a ação de um campo magnético externo, o complexo é separado.
Ele pode ser amplamente aplicado em pesquisa genômica, pesquisa de evolução molecular, pesquisa de doenças genéticas na medicina, detecção de mutação genética, triagem de tumores, teste de HPV, tipagem de HLA, correspondência de transplante, teste de amostra de sangue em biologia forense, teste de sêmen, cabelo, pontas de cigarro e outros testes de evidências no local, bem como teste de paternidade forense, identificação de parentesco sanguíneo, arqueologia, experimentos biológicos em escolas primárias, secundárias e terciárias, e muitos outros campos.
- Detecção e enriquecimento de patógenos: Em pesquisa microbiológica, esferas imunomagnéticas podem ser usadas para detectar e enriquecer patógenos específicos. Por exemplo, ao detectar E. coli patogênica em alimentos, esferas imunomagnéticas conjugadas com anticorpos anti-E. coli são adicionadas ao extrato alimentar. Após as esferas magnéticas se ligarem à E. coli, a presença e a quantidade de E. coli são determinadas por meio de separação magnética e métodos de detecção subsequentes, como cultura e PCR.
2. Diagnóstico clínico e tratamento
(1) Diagnóstico e monitoramento de tumores: No diagnóstico precoce do câncer, esferas imunomagnéticas podem ser usadas para enriquecer células tumorais circulantes (CTCs) no sangue, que podem servir como biomarcadores para diagnóstico precoce de tumores, avaliação da eficácia do tratamento e monitoramento de recorrência. Por exemplo, ao detectar CTCs no sangue de pacientes com câncer de pulmão, os médicos podem entender a metástase do tumor e avaliar a eficácia dos planos de tratamento.
(2) Imunoterapia: Em alguns métodos de imunoterapia, esferas imunomagnéticas podem servir como carreadoras para entregar moléculas reguladoras imunológicas. Por exemplo, acoplar fatores imunoestimulatórios em esferas imunomagnéticas e entregá-los a células imunes (como células T) por meio da ligação específica de esferas magnéticas, aumenta sua atividade imune e é usado para tratar certas doenças autoimunes ou tumores.
- Testes de segurança alimentar
Pode ser usado para detectar microrganismos nocivos (como Salmonella, Listeria, etc.), toxinas (como aflatoxina) ou ingredientes geneticamente modificados em alimentos. Por exemplo, adicionando esferas imunomagnéticas conjugadas com anticorpos anti-Salmonella ao extrato de amostras de alimentos, a separação magnética e a detecção subsequente podem detectar de forma rápida e sensível a presença de Salmonella, garantindo a segurança alimentar.
As vantagens das esferas imunomagnéticas
- Especificidade forte
Por meio da ligação específica de antígenos e anticorpos, moléculas ou células alvo podem ser identificadas e capturadas com precisão, reduzindo efetivamente a adsorção não específica e a interferência de fundo, além de melhorar a precisão da detecção e separação.
- Alta eficiência de separação
Sob a ação de um campo magnético externo, as esferas imunomagnéticas podem se separar rapidamente da fase líquida do substrato e enriquecer moléculas-alvo de amostras biológicas complexas, reduzindo significativamente o tempo de separação e melhorando a eficiência do trabalho.
- Fácil de operar
Não requer instrumentos e equipamentos complexos, e é adequado para estações de trabalho totalmente automatizadas. Pode atingir extração automatizada com um clique, reduzindo a dificuldade e o erro da operação manual.
- Boa estabilidade
Possui boa estabilidade física e química, podendo manter seu desempenho sob diferentes condições experimentais, garantindo a confiabilidade dos resultados experimentais.
- Funções diversas
Pode ser combinado com várias técnicas de detecção e métodos de análise, como marcação de fluorescência, quimioluminescência, etc., para atingir detecção de alta sensibilidade e análise quantitativa de moléculas alvo. Também pode ser usado em vários campos, como purificação de genes, purificação de proteínas, purificação de células, enriquecimento microbiano, etc.
Desafios existentes das esferas imunomagnéticas
Ligação não específica: embora a especificidade seja alta, a ligação não específica ainda pode ocorrer em alguns casos, levando a falsos positivos nos resultados dos testes e afetando a precisão experimental.
Agregação de esferas magnéticas: condições inadequadas de armazenamento ou fatores externos podem causar a agregação de esferas magnéticas, reduzindo a área de superfície específica e a atividade, e afetando a eficiência de ligação com moléculas alvo.
Preço alto: especialmente para esferas imunomagnéticas que foram especialmente modificadas ou funcionalizadas, o alto custo limita sua ampla aplicação em experimentos de larga escala ou testes clínicos.
O impacto na função celular: Durante o isolamento e a purificação das células, ele pode interagir com receptores da superfície celular ou outras moléculas, interferir nas funções fisiológicas normais e nos comportamentos biológicos das células e afetar pesquisas e aplicações subsequentes.
nossa solução
Diante desses desafios, a SHBC está comprometida em fornecer a você produtos de esferas imunomagnéticas de alta qualidade!
Em termos de prevenção da agregação de esferas magnéticas, não apenas fornecemos diretrizes profissionais de armazenamento e uso, mas também inovamos e otimizamos formulações de produtos para melhorar significativamente a estabilidade das esferas magnéticas, garantindo sua boa dispersibilidade e atividade em vários ambientes.
Em resposta a problemas de custo, otimizamos os processos de produção e integramos recursos upstream e downstream para garantir produtos de alta qualidade, minimizando os preços, facilitando o uso de nossos produtos por mais clientes e promovendo o desenvolvimento do nosso trabalho.
Em termos de proteção da função celular, nossos produtos foram amplamente validados por meio de experimentos para minimizar a interferência nas funções fisiológicas normais das células, garantindo que as células obtidas durante o isolamento e a purificação celular possam manter suas características biológicas originais, fornecendo uma garantia sólida para pesquisas experimentais subsequentes.
Nossas esferas magnéticas imunológicas
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Os produtos incluem microesferas de carboxila, microesferas de poliestireno, microesferas fluorescentes, microesferas fluorescentes resolvidas no tempo, microesferas coloridas, microesferas magnéticas, esferas magnéticas de sílica, microesferas de PMMA, microesferas de fotodifusão, microesferas espaçadoras de cristal líquido, microesferas para agentes formadores de poros, partículas padrão e enchimentos de cromatografia de fase reversa de polímero.
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