生物磁珠的作用机制及其在细胞治疗中的应用
浏览次数:979 发布日期:2024-7-8
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它的身材十分迷你,只有纳米、微米级大小,但它却拥有着神奇力量:召之即来、呼之即去的“魔力磁性”,如此奇特的特性,使得它在生物医药领域可以发挥绝佳的作用。一颗“魔法小球”推动着细胞治疗的发展,更为患者带来福音。这颗看似隐秘实则伟大的“魔法小球”,名叫生物磁珠。
1小磁珠 大“魔法”
磁珠,其实是由微小的氧化铁颗粒(20-30纳米)组成的,如磁铁矿(Fe3O4)。而它召之即来、呼之即去的“魔力磁性”,指的是它所具备的特性——超顺磁性。简单来说,就是在有外磁场时会呈现出弱磁性,撤去磁场后没有剩磁。该性质取决于珠粒中颗粒的尺寸,并使珠粒及其结合的任何物质都能悬浮分离。
不同功能磁珠,其基质和表面修饰官能团也不同。那么,它工作的原理如何呢?在一定条件下,核酸被选择性地固定在磁珠上,而污染物则留在溶液中,外加磁场后将吸附了目标分子的磁珠与溶液分离,然后清洗磁珠进一步去除污染物,之后在一定条件下将核酸从磁珠上洗脱下来,最终达到纯化DNA的目的。
因其特性,使得磁珠可以精准提取血液中的核酸、蛋白质、抗体等,起到筛离杂质、提纯有效物质的作用,如同“钓鱼”,只“钓”需要的那部分物质,精准指向。
生物磁珠的结构
2细胞治疗的“天选之子”
那么,“魔法小球”具体如何派上用场呢?这就要说到,它被广泛应用的领域,也是近几年全球快速发展的行业:细胞治疗和基因治疗(GCT)。2021年,总GCT行业的市场约100亿美金,每年增长率达20-30%。其中细胞分选磁珠作为细胞治疗过程中的关键原材料,占据了10%-15%的主要成本。
磁珠,也直接关系着实验研究或临床治疗,比如说当今备受关注的CAR-T疗法,它被视为能够精准、快速、高效,且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。
人体内本身具有的免疫细胞,具有攻击癌变细胞、肿瘤细胞的能力。其中T细胞,相当于人体内的“战士”。技术人员通过基因工程技术,将T细胞激活,并装上定位导航装置CAR(肿瘤嵌合抗原受体),将T细胞这个普通“战士”改造成“超级战士”,即CAR-T细胞,他利用其“定位导航装置”CAR,专门识别体内肿瘤细胞,释放大量多种效应因子,高效地杀灭肿瘤细胞,达到治疗恶性肿瘤的目的。
要实现这一过程,首先必须要分离得到我们需要的免疫细胞,也就是细胞分选,这一过程,就是对血液样品进行分离纯化,以获得较高纯度和活力的目的细胞。而磁珠,正是在这一环节派上了用场。目前细胞分选主要有两种:流式细胞分选和磁珠细胞分选。相较于前者,磁珠分选技术成本低,操作难度较低,更重要的是对于细胞的影响较小。这些优点使得磁珠,在近几年的细胞分选领域备受青睐。
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图源:中国实验动物信息网
然而,长期以来,国外企业垄断着全球磁珠细胞分选的绝大部分市场。之所以如此,是因为抗体偶联到纳米级磁珠表面的难度极高。同时,如何将磁珠产品从科研级别转化为临床级别,也是制约着国内众多生物科技企业发展磁珠产品的主要的瓶颈。
3国产磁珠 新的希望
上海领骏生物科技有限公司成立于2016年,位于上海市青浦区张江云立方园区。公司长期致力于生物领域内相关产品的研发、生产和销售,产品主要包括
磁性纳米材料和磁珠法核酸提取纯化试剂。公司一直坚持以“质量、诚信、团结、奋进”为宗旨,严格规范质量管理体系,持续创新、精益求精,为客户提供优质的产品和服务,被认定为国家级高新技术企业和上海市专精特新企业。
上海领骏生物磁珠优势:
1、操作性能好,磁性能强,磁响应时间短;
2、粒径小,比表面积大,可高效结合核酸,满足微量生物样本核酸提取要求;
3、可进行自动化提取,减少手工操作误差,满足高通量、高灵敏度的需求;
4、稳定性及批次间重复性好。
也许,你会觉得,这样的高端技术由国内本土创造还遥不可及。然而,新的希望已然在眼前。
相信在未来,这一“中国制造”会助力国内细胞治疗行业的发展,也会让科技的温度抵达更多患者身上,为患者点亮生命之光。