Penggunaan Manik Biomagnet dalam Industri Perubatan

Manik biomagnet mempunyai pelbagai aplikasi dalam industri perubatan. Sifat magnetik dan permukaannya yang unik menjadikannya penting dalam penyelidikan bioperubatan dan diagnosis klinikal. Berikut adalah ringkasan terperinci penggunaan manik biomagnet dalam industri perubatan:

1. Penyediaan asid nukleik

Pengekstrakan asid nukleik: Kumpulan silanol atau karboksil pada permukaan manik biomagnet secara khusus boleh mengikat asid nukleik dalam larutan melalui ikatan hidrogen dan interaksi elektrostatik, jadi asid nukleik boleh diasingkan secara langsung dan cepat daripada sistem biologi yang kompleks. Teknologi ini agak matang dan digunakan secara meluas dalam pengekstrakan asid nukleik automatik, sangat meningkatkan daya pemprosesan dan kecekapan pengekstrakan asid nukleik.

Penyaringan serpihan: Manik magnet juga boleh digunakan untuk penulenan asid nukleik dan pemeriksaan serpihan khusus dalam NGS (penjujukan pemprosesan tinggi) pembinaan perpustakaan. Dengan menukar kepekatan penimbal manik magnetik, serpihan asid nukleik dengan berat molekul yang lebih besar boleh diserap secara keutamaan, dan kemudian serpihan berat molekul yang berbeza boleh dipulihkan, menghapuskan kesulitan yang disebabkan oleh pemotongan dan penulenan gel.

Penggunaan manik magnet streptavidin: Streptavidin membentuk kompleks dengan biotin, yang merupakan gabungan terkuat yang diketahui bagi interaksi bukan kovalen antara protein dan molekul lain. Manik magnet Streptavidin boleh mengikat molekul polipeptida antibodi ketulenan tinggi atau molekul asid nukleik yang dilabelkan dengan biotin untuk memisahkan kompleks hibrid lebih lanjut. Pelbagai aplikasi yang sangat luas menggunakan kaedahnya dalam proses tangkapan hibridisasi NGS.

2. Immunoassay

Manik biomagnet digunakan terutamanya dalam diagnostik in vitro klinikal (IVD) teknologi pengesanan dalam immunoassay. Dengan menyambungkan antibodi tertentu dengan manik magnetik, antigen protein yang bertindak ke atasnya didapati diasingkan dan disucikan, dan bilangan antigen protein akhirnya dikesan. Teknologi utama yang digunakan termasuk teknologi immunoassay chemiluminescent (CLIA), teknologi immunoassay sensitif magnetik mikrofluida (MIA), teknologi immunoassay pendarfluor (IFA), dll. Teknologi ini digunakan secara meluas dalam POCT (ujian tempat penjagaan) pengesanan masa nyata. Contohnya, penggunaan analisis chemiluminescence ester acridinium boleh digunakan untuk membebaskan tiroksin (FT4), isoenzim creatine kinase (CKMB), Pendahulu peptida natriuretik N-terminal jenis B (NT-proBNP), jumlah antigen khusus prostat (TPSA), antigen khusus prostat bebas (FPSA) dan immunoassay lain.

3. Pengisihan sel dan penulenan protein

Pengisihan sel: Manik biomagnet boleh digunakan untuk menyusun sel, terutamanya teknologi manik immunomagnet, yang boleh memastikan integriti morfologi dan fungsi sel sasaran yang dipisahkan dan mempunyai kelebihan sensitiviti yang tinggi, kekhususan yang tinggi, kelajuan pengesanan pantas, kebolehulangan yang baik, operasi yang mudah dan tidak memerlukan instrumen dan peralatan yang mahal. Teknologi manik imunomagnetik telah digunakan secara meluas dalam banyak aspek dalam bidang perubatan dan kesihatan, seperti rawatan kanser, diagnosis penyakit (pengesanan sitokin, diagnosis pranatal bukan invasif), dll.

Pembersihan protein: Melalui pengubahsuaian permukaan tertentu, manik biomagnet boleh mengikat protein sasaran untuk mencapai penulenan protein.

4. Terapi dan penyelidikan yang disasarkan

Dengan perkembangan perubatan peribadi, manik biomagnet semakin digunakan dalam terapi dan penyelidikan yang disasarkan. Dengan menggabungkan manik magnet dengan antibodi atau reseptor tertentu, jenis sel tertentu boleh dikenal pasti dan diasingkan, dengan itu merangka pelan rawatan yang diperibadikan. Selain itu, nanopartikel magnet yang dimuatkan dengan dadah juga merupakan cara penting dalam terapi yang disasarkan, yang boleh mencapai penghantaran dan pelepasan ubat yang tepat.

5. Aplikasi lain

Sebagai tambahan kepada aplikasi di atas, manik biomagnet juga boleh digunakan sebagai agen kontras dalam pengimejan resonans magnetik (MRI), pengasingan bahan bioaktif, ujian keselamatan makanan, dan rawatan kumbahan. Terutama dalam MRI, nanopartikel oksida besi adalah agen kontras MRI yang paling biasa digunakan. Oksida besi bersalut dekstran adalah biokompatibel dan boleh dikumuhkan melalui hati selepas rawatan.

Secara ringkasnya, manik biomagnet mempunyai prospek aplikasi yang luas dan nilai penting dalam industri perubatan. Bidang aplikasi manik biomagnet akan terus berkembang dan mendalam dengan kemajuan dan inovasi teknologi yang berterusan.