基于磁泳的生物分离分析技术

利用磁场诱导的微粒运动即磁泳对磁响应性粒子进行精细分离,是近年来发展起来的选择性分离细胞和高分子量核酸的有效技术。本文在阐明磁泳分离原理的基础上,介绍了磁泳分离的分流薄层分级技术、四极磁场流动分离技术和微芯片上的自由流磁泳分离技术的装置构造、工作原理及其在生物分离分析中的应用。     

基于磁泳的生物分离分析技术

利用磁场诱导的微粒运动即磁泳对磁响应性粒子进行精细分离,是近年来发展起来的选择性分离细胞和高分子量核酸的有效技术。本文在阐明磁泳分离原理的基础上,介绍了磁泳分离的分流薄层分级技术、四极磁场流动分离技术和微芯片上的自由流磁泳分离技术的装置构造、工作原理及其在生物分离分析中的应用。     

面向化学发光免疫检测的复合物磁分离技术研究

本文面向化学发光免疫检测,基于钕-铁-硼构建磁分离过程中不同环节所需的不同磁场,探索免疫复合物磁颗粒的快速无损分离技术。在磁颗粒受力及运动分析的基础上,给出了磁场的设计原则。将磁分离过程分解为三个环节,给出各机构的协调运动规划方案和时间要求。构建包含进给机构、洗涤机构及磁场结构体的磁分离模块,将所研究的磁分离技术用于课题组自行研发的Autolumis3000化学发光免疫检测仪,测试结果表明这种磁分离技术是可行的。     

趋磁性细菌-磁场处理含镍废水的研究

应用趋磁性细菌-磁场技术处理Ni2 废水.首先进行了趋磁性细菌吸附试验,研究了pH、温度、时间、微生物量对吸附的影响.其次进行了趋磁性细菌的分离试验,考查了磁分离器中金属丝框的位置和磁场强度对磁分离过程的影响.试验结果表明,经这种方法处理后,出水中镍离子浓度很低.     

三组分抗原的磁分离及分离效率的SERS研究

利用种子生长法制备了磁性γ-Fe₂O₃@Au核壳纳米粒子, 通过修饰抗体实现表面功能化, 利用抗原抗体间的特异性作用, 通过外加磁场对三组分抗原进行了逐个以及双抗原的磁分离, 采用基于表面增强拉曼光谱(SERS)技术的免疫检测方法对磁分离效率进行了评价, 并且研究了该磁分离和效率评估方法的极限工作浓度. 研究结果表明, 该磁免疫分离法能对三组分混合抗原中的任意组分进行很好的选择性分离, 而不影响其它抗原的存在, 使其分离后溶液中被分离抗原的浓度降低到SERS免疫检测限, 分离所能达到的极限抗体浓度约0.1 pg/mL.     

基于铜增强纳米金标记物结合磁分离的溶出伏安免疫分析法用于蛋白质的高灵敏测定

应用铜原位化学放大纳米金颗粒的信号增强特性, 并结合磁分离技术, 提出了一种高灵敏的溶出伏安免疫分析方法. 实验中以人IgG为模式蛋白质, 将抗体修饰的SiO₂@Fe₃O₄核壳型磁性纳米颗粒和纳米金标抗体悬浊液混合, 用以均相免疫识别人IgG, 借助外加磁场分离纯化, 在免疫复合物悬浊液中加入铜增强试剂进行沉积放大反应, 再将铜用稀硝酸溶解并进行溶出伏安分析检测. 结果表明, 与基于固相反应的金属免疫分析法相比, 所提出的基于均相反应和磁分离原理的方法具有操作简单、分析时间短等优点. 该方法显示出明显增强的人IgG检测性能, 其线性检测范围为01~1000 ng/mL, 检出限为73 pg/mL. 此外, 将其用于实际样品的回收率测定, 结果令人满意.     

磁微球及其在生化分离分析中的应用

磁微球是以金属或金属氧化物为核,外面包被带有活性基团物质的一种新型生物分离材料。目前制备磁微球的方法有包埋法、聚合法、浸渍法、挤压法和生物合成法等。这种微球通过其活性基团与化学、生化和生物物质连接后,利用其顺磁性外加一定磁场可实现与介质分离。本文全面地介绍了磁微球的制备,详尽评述了其在免疫分析、核酸杂交分析、基因测序、细胞分离、酶的固定、受体分离等各个领域的应用。     

磁性离子印迹聚合物的制备研究进展

离子印迹技术是分子印迹技术的一个重要分支。离子印迹聚合物具有预定识别性,制备简单、价格低廉、稳定性好,对模板离子表现出较高的选择性和亲和性等优点,但离子印迹材料在完成吸附使命后从反应体系中分离困难。将离子印迹技术与磁性技术相结合制备的磁性离子印迹聚合物,不仅具有特定的分子识别位点,而且具有磁响应特性,在外加磁场作用下,容易分离回收。此文综述了近年来磁性离子印迹聚合物的研究进展状况,同时提出了目前该领域存在的问题和发展趋势。     

亚微米级免疫磁球及其在细菌分离中的应用

以亚微米级的单分散磁性微球为基础,制备出了表面包被有沙门氏菌抗体的免疫磁球. 利用表面电位、荧光和ELISA等方法研究了抗体在磁性微球表面的吸附行为. 在沙门氏菌磁分离实验中,通过调节投料抗体的浓度,研究了免疫磁球表面抗体浓度和磁分离效率的相关性,与微米级商品化免疫磁球的对比中,亚微米级的免疫磁球表现出了更高的磁分离效率.     

氨基纳米磁球免疫电化学法检测甲胎蛋白的研究

提出了一种利用纳米磁球免疫分离,进行酶催化电化学检测甲胎蛋白的新方法。在自制含有活性氨基的纳米磁球表面,用戊二醛固化甲胎蛋白（AFP）抗体,利用免疫夹心反应原理,捕获溶液中的AFP抗原和标记有辣根过氧化物酶的AFP抗体。在外加磁场的作用下,抗体-抗原结合物从样品溶液中分离,在含有邻氨基苯酚和过氧化氢的底液中,生成具有电活性的化合物3-氨基吩呃嗪,用灵敏的示差脉冲伏安法测定。响应电流与AFP抗原浓度分别在1～5和5～400βg／L范围内呈线性关系,检出限达0．5βg／L。实验表明,该方法具有分离效率高、测定时间短、抗干扰性强等优点,尤其适用于分析复杂生物样品。应用此法于人血清样品中AFP的检测,灵敏度显著高于酶联免疫吸附法。     

毛细管电泳-安培检测法测定生物活性肽的研究

采用毛细管电泳-安培检测法对生物活性肽Tyr-Trg,Tyr-D-Arg和Tyr-Gly-Gly进行了分离检测,获得了较好的结果.     

磁性离子印迹技术用于元素形态分离分析

元素的形态决定了其在环境和生物过程中的不同行为,形态分析正在被分析化学、环境化学、地球化学、生态学、农学和生物医学等众多学科所关注。环境和生物样品基质复杂、化学形态多样、含量低且易转化是元素形态分析面临的挑战,因此对元素形态的甄别、定量、生态毒性评价和生理功能研究需要对原生形态进行高选择性识别和高效率分离。固相萃取是一种有效应对以上难题的方法,但现有材料和方法远不能满足要求。离子印迹聚合物可与印迹金属离子特异性结合,具有准确、灵敏、可靠的特点,近年来在元素形态分离富集和分析检测方面得到了较为广泛的应用。鉴于非磁性吸附剂在固相萃取操作时,需要将分散在样品溶液中的吸附材料经过离心或过滤分离,操作比较繁琐费时,而磁性材料易被外部磁场快速分离,因此操作简便快速的磁固相萃取正成为元素形态分离富集中一种极具潜力的方法。这篇综述系统总结了离子印迹技术的最新进展,包括离子印迹技术的原理、离子印迹聚合物的制备方法,并根据元素形态分析中离子印迹磁固相萃取的发展现状,分析了离子印迹技术所面临的挑战,最后对元素形态分析中离子印迹技术的未来发展方向和策略提出了建议,提出开发基于有机-无机杂化聚合的多功能磁性离子印迹纳米复合物用于样品的前处理是建立识别选择性高、分离能力强、吸附容量大、形态稳定性好的形态分析方法的一种重要举措。     

基于微流控热泳的生物传感技术※

复杂生命体系中关键分子及微纳生物粒子的高灵敏、高特异检测, 对理解多层次多尺度生物学过程、阐明疾病发生发展机制和探索新型生物标志物等具有重要意义. 微流控生物传感器整合了微流控技术和生物传感技术的诸多优势, 在微量生物样本精准测量方面取得了显著进展. 近年来, 微流控热泳生物传感技术(Thermomicrofluidic biosensing)利用物质在局域温度梯度场中的热泳定向迁移现象, 并结合均相生物传感及信号放大新策略, 实现了复杂样本中生物分子及微纳生物粒子的快速、高灵敏、原位检测. 重点阐述了以热泳为核心的微流控传感技术, 包括微量热泳、热泳-对流耦合、热泳-扩散泳耦合以及热泳-电泳耦合等方法, 总结了不同传感方法的原理、特点及其在生物分子(蛋白、核酸等)与微纳生物粒子(细胞外囊泡、病毒、细胞等)检测中的应用, 并探讨了微流控热泳技术在生物医学检测领域中面临的挑战与未来发展方向.     

Co@SiO2核壳式纳米磁性粒子的合成、性质表征及在细胞分离和细胞芯片上的应用

合成了Co@SiO2核壳式纳米粒子,并采用透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对其形状、尺寸、荧光及磁特性进行了表征,探讨了其在细胞分离和细胞芯片上的应用和原理.     

Co@SiO2核壳式纳米粒子的合成、性质表征及在细胞分离和细胞芯片上的应用

合成了Co@SiO2核壳式纳米粒子, 并采用透射电镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对其形状、尺寸、荧光及磁特性进行了表征, 探讨了其在细胞分离和细胞芯片上的应用和原理.     

基于侧向磁泳的微流控芯片对两种磁性纳米球的同时分选

基于磁性纳米球在微流控芯片上的侧向磁泳, 利用微流控芯片分选了不同磁响应性的磁球. 提出了包含磁性纳米球聚集与偏移的理论模型, 用于分析磁球在芯片上的侧向位移. 在理论分析的基础上设计了芯片系统, 使不同磁响应性的磁纳米球可以在芯片系统上依次被分选. 实验结果表明, 2种磁性纳米球的分选效率均可接受, 且实验操作简单; 磁响应性强的磁球可被完全分离, 这对于珍贵分析样品的分选很有价值. 该分选系统被成功用于同时分选样品中乙型肝炎病毒的DNA与丙型肝炎病毒的反转录DNA, 在生化分析中具有广阔的应用前景.     

单一导电属性及手性单壁碳纳米管的分离技术

综述了基于生长后处理策略下单一导电属性及手性单壁碳纳米管(SWCNTs)分离技术的研究进展, 阐述了SWCNTs 的选择性分离原理, 并比较了不同分离技术在分离纯度、效率、成本以及可规模化等方面的优缺点, 为SWCNTs 分离技术的发展及应用提供了方向性指导.     

磁场对含Ni废水混凝的影响

对不溶性强磁性水污染物、高梯度磁处理技术已显示了其速度快、效率高、成本低等优点,并受到人们的注目,但对于弱磁性悬浮物及可溶性磁性物质来说,目前所采用的加磁种的方法,因其工艺复杂、成本高而无法推广,如何选择合理的处理方法,是废水磁分离技术的一个重要研究课题,磁场作为混凝的强化手段,国外已有一些研究,但国内尚未见报道,本文研究了非均匀磁场对含Ni废水混凝处理的影响及相关的各种因素。     

超顺磁纳米颗粒弛豫时间传感技术在生化分析中的研究进展

该文介绍了基于超顺磁纳米颗粒的弛豫时间(T2)传感技术及其在生化分析应用中的研究进展.在均匀磁场中,超顺磁纳米颗粒状态的变化(分散或聚集)会改变磁场的均匀度进而引起周围水分子质子弛豫时间的改变,即磁弛豫时间传感效应.磁颗粒经表面修饰后与给体/受体偶联形成磁传感探针,当与待测物发生特异性反应后,引起介质磁颗粒聚集状态改变...     

Ag/Fe_3O_4/rGO纳米复合材料的制备及抗菌性能

以四水合氯化亚铁和硝酸银为原料,硼氢化钠为还原剂,氧化石墨烯(GO)为载体,通过原位还原法制备了具有磁分离功能的银/四氧化三铁/还原氧化石墨烯(Ag/Fe_3O_4/rGO)纳米复合抗菌材料.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、透射电子显微镜(TEM)等对复合材料进行了表征.结果显示,Fe_3O_4和Ag纳米颗粒均匀分布在rGO片层上.复合材料的饱和磁化率(Ms)为40.5 A·m~2·kg·(-1),表明其具有较强的磁性,将其与菌液混合后,在磁场作用下10 min即可吸附沉降完成磁分离.以大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)为实验菌株,通过琼脂扩散法评价了复合材料的抗菌性能.结果表明,该复合材料具有良好的抗菌效果,对E.coli和S.aureus的抑菌圈直径分别为18 mm和13 mm,最低抑菌浓度值(MIC)分别为50 mg/L和80 mg/L,最低杀菌浓度值(MBC)分别为30 mg/L和50 mg/L.