Penerapan Manik Biomagnetik di Industri Medis

Manik-manik biomagnetik memiliki berbagai aplikasi dalam industri medis. Sifat magnetik dan permukaannya yang unik menjadikannya penting dalam penelitian biomedis dan diagnosis klinis. Berikut ini adalah ringkasan rinci penerapan manik-manik biomagnetik dalam industri medis:

1. Persiapan asam nukleat

Ekstraksi asam nukleat: Gugus silanol atau karboksil pada permukaan butiran biomagnetik secara spesifik dapat berikatan dengan asam nukleat dalam larutan melalui ikatan hidrogen dan interaksi elektrostatis., sehingga asam nukleat dapat dipisahkan secara langsung dan cepat dari sistem biologis yang kompleks. Teknologi ini relatif matang dan banyak digunakan dalam ekstraksi asam nukleat otomatis, sangat meningkatkan hasil dan efisiensi ekstraksi asam nukleat.

Penyaringan fragmen: Manik-manik magnetik juga dapat digunakan untuk pemurnian asam nukleat dan penyaringan fragmen spesifik di NGS (pengurutan throughput tinggi) konstruksi perpustakaan. Dengan mengubah konsentrasi buffer manik magnetik, fragmen asam nukleat dengan berat molekul lebih besar dapat diadsorpsi secara istimewa, dan kemudian fragmen dengan berat molekul berbeda dapat diperoleh kembali, menghilangkan ketidaknyamanan yang disebabkan oleh pemotongan dan pemurnian gel.

Penerapan manik magnetik streptavidin: Streptavidin membentuk kompleks dengan biotin, yang merupakan kombinasi interaksi non-kovalen terkuat yang diketahui antara protein dan molekul lain. Manik-manik magnet Streptavidin dapat berikatan dengan molekul polipeptida antibodi dengan kemurnian tinggi atau molekul asam nukleat yang diberi label biotin untuk memisahkan kompleks hibrid lebih lanjut.. Berbagai macam aplikasi menggunakan metodenya dalam proses penangkapan hibridisasi NGS.

2. Uji imuno

Manik-manik biomagnetik terutama digunakan dalam diagnostik klinis in vitro (IVD) teknologi deteksi dalam immunoassay. Dengan menghubungkan antibodi spesifik dengan manik magnet, antigen protein yang mereka kerjakan ditemukan dipisahkan dan dimurnikan, dan jumlah antigen protein akhirnya terdeteksi. Teknologi utama yang digunakan antara lain teknologi chemiluminescent immunoassay (CLIA), teknologi immunoassay sensitif magnetik mikrofluida (MIA), teknologi immunoassay fluoresen (JIKA), dll.. Teknologi ini banyak digunakan di POCT (pengujian di tempat perawatan) deteksi waktu nyata. Misalnya, penggunaan analisis chemiluminescence acridinium ester dapat diterapkan pada tiroksin bebas (FT4), isoenzim kreatin kinase (CKMB), Prekursor peptida natriuretik tipe B terminal-N (NT-proBNP), antigen spesifik prostat total (TPSA), antigen spesifik prostat bebas (FPSA) dan immunoassay lainnya.

3. Penyortiran sel dan pemurnian protein

Penyortiran sel: Manik-manik biomagnetik dapat digunakan untuk penyortiran sel, terutama teknologi manik imunomagnetik, yang dapat menjamin integritas morfologi dan fungsi sel target yang dipisahkan serta memiliki keunggulan sensitivitas tinggi, spesifisitas tinggi, kecepatan deteksi cepat, pengulangan yang baik, pengoperasian sederhana dan tidak memerlukan instrumen dan peralatan mahal. Teknologi manik imunomagnetik telah banyak digunakan di banyak aspek bidang medis dan kesehatan, seperti pengobatan kanker, diagnosa penyakit (deteksi sitokin, diagnosis prenatal non-invasif), dll..

Pemurnian protein: Melalui modifikasi permukaan tertentu, manik-manik biomagnetik dapat mengikat protein target untuk mencapai pemurnian protein.

4. Terapi dan penelitian yang ditargetkan

Dengan berkembangnya pengobatan yang dipersonalisasi, manik-manik biomagnetik semakin banyak digunakan dalam terapi dan penelitian yang ditargetkan. Dengan menggabungkan manik-manik magnetik dengan antibodi atau reseptor spesifik, jenis sel tertentu dapat diidentifikasi dan dipisahkan, sehingga merumuskan rencana perawatan yang dipersonalisasi. Selain itu, nanopartikel magnetik yang mengandung obat juga merupakan sarana penting dalam terapi bertarget, yang dapat mencapai pengiriman dan pelepasan obat yang tepat.

5. Aplikasi lainnya

Selain aplikasi di atas, manik-manik biomagnetik juga dapat digunakan sebagai agen kontras dalam pencitraan resonansi magnetik (MRI), pemisahan zat bioaktif, pengujian keamanan pangan, dan pengolahan limbah. Terutama di MRI, nanopartikel besi oksida adalah agen kontras MRI yang paling umum digunakan. Oksida besi berlapis dekstran bersifat biokompatibel dan dapat diekskresikan melalui hati setelah pengobatan.

Singkatnya, manik-manik biomagnetik memiliki prospek penerapan yang luas dan nilai penting dalam industri medis. Bidang penerapan manik-manik biomagnetik akan terus berkembang dan diperdalam seiring dengan kemajuan dan inovasi teknologi yang berkelanjutan.