磁珠基本信息
磁珠广泛用于各种分子生物学领域，包括二代测序 (NGS)、聚合酶链式反应 (PCR)、定量 PCR (qPCR)、微滴式数字 PCR (ddPCR) 及其他扩增和基因分型应用以及蛋白纯化。本指南讨论了使用磁珠时的关键注意事项，以确保您获得准确可重复的结果。
什么是磁珠？
磁珠（或超顺磁性颗粒）是分子生物学中用途最广泛的工具之一，可简便有效地分离生物分子。
磁珠含有微小的（20 至 30 nm）氧化铁颗粒（如磁铁矿 (Fe3O4)），因此具有超顺磁性。与常见的铁磁体不同，超顺磁性磁珠只有在外部磁场中才表现出磁性。
这种顺磁特性取决于磁珠中的较小颗粒，可使磁珠以及与磁珠所结合的任何物质在混悬液中一起被分离出来。因为它们在磁场外不会相互吸引，所以使用它们时无需担心产生不必要的聚集。
这种易用性使磁珠（也称为磁性微珠）适用于自动化平台，非常适合多种应用。
超顺磁性磁珠的结构
磁珠是包裹在由苯乙烯和酸单体通过自由基乳液聚合而成的聚苯乙烯内核并且周围包含多层结构的磁性颗粒多层结构体（图 1）。核心被一层磁铁矿包围，为磁珠提供超顺磁性。磁铁矿的外层是聚合物包封层。磁珠表面经过修饰，可以最大程度地减少与蛋白的非特异性结合
图 1.磁珠的层次结构。
磁珠表面是实现磁珠功能的关键。Cytiva 的 Sera-Mag 磁珠具有菜花样表面，使结合的总表面积明显增加（图 2）。Sera-Mag SpeedBeads 的核心包裹有两层磁铁矿，每层磁铁矿都有包封层（图 3）。得益于双层的磁层，SpeedBeads 对磁场的响应速度可达到原始 Sera-Mag 磁珠的两倍。
图 2.菜花状表面可提供非常大的比表面积，从而提高结合载量。
为了满足不同的应用需求，磁珠表面可以提供不用的化学修饰：羧基和二氧化硅涂层磁珠，可基于缓冲液条件提供通用的非特异性结合；Oligo(dT) 涂层磁珠，可用于结合 mRNA；链霉亲和素涂层磁珠，可用于结合生物素化样本。请参见“表面化学结构和应用”。
图 3.Sera-Mag SpeedBeads 采用两层磁铁矿层，对磁场的响应速度提高了两倍。
什么是磁性分离？
分子生物学中的磁性分离采用超顺磁珠和磁场，为纯化多种类型的生物分子提供了一种简单可靠的方法。
磁珠表面采用适当的涂层并进行优化，可以与目标分子选择性结合，而将污染物留在溶液中。然后经过纯化的目标分子（例如 DNA）即可直接用于分子生物学分析和应用。
使用磁珠的一个主要优点是仅需极少的处理即可直接从多种不同的粗样本中分离出核酸和其他生物分子。磁珠的这种通用性与简便性使其不同于其他的核酸分离方法，可以不需要很长的手动操作时间，而且不需要针对不同类型的样本制定不同的方案。
如何使用磁珠提取 DNA？
使用磁珠纯化核酸的方法始于 20 世纪 90 年代，该方法通过简单地调节缓冲液条件，即可使用具有涂层的磁珠可逆性地结合核酸（图 4）。
图 4. 使用 Sera-Mag 磁珠的磁珠 DNA 提取法概述。
首先，DNA与适用的磁珠结合。接下来，通过施加一个外部磁场，将磁珠吸引到容器管的外缘并静止不动。通过清洗步骤去除杂质及污染物，结合DNA的磁珠在洗涤过程中保持固定。然后加入洗脱缓冲液从磁珠上洗脱 DNA， 即可得到纯化样本，用于定量测定和分析。最后关闭磁场释放磁珠。这种方法不需要进行离心分离或使用真空泵处理，因此不仅简化了 DNA 提取，而且：
- 与其他 DNA 提取方法相比，减少了操作步骤和试剂使用
- 可以最大限度地减少目标分子所受的应力或剪切力
- 适用于在 24、96 和 384 孔板中进行自动化处理
应用：可以满足各种需求
提供多种类型的磁珠供您选择。不同的表面涂层和化学结构使磁珠具有多种结合特性，适用于分子和免疫诊断应用，包括：
- 核酸分离和纯化，包括 DNA、RNA、质粒和线粒体 DNA
- 蛋白分离和纯化
- 大小选择
- 分离特定细胞、细胞器或目标类型
- 磁性细胞分选技术 (MACS)
最新进展
- 使用磁珠试剂盒纯化 Whatman 903 Proteinsaver 卡采集的 SARS-CoV-2 样本。了解更多…
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