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国内磁性微纳米材料产业发展如何?
- 2019-09-20-

    
  磁性微纳米材料一般是指是直径大小为微米或纳米级别的超顺磁性颗粒。其最为突出的特点是具有超顺磁性,能够被外加磁场磁化,撤去外加磁场后,磁性同时消失。这一特性使磁性微纳米材料具有能够在外加磁场作用下运动聚集,同时在去掉外加磁场后又重新分散的能力,成为一种接近完美的生物分离载体。
  
  超顺磁性微纳米材料大多数是铁氧体微纳米颗粒,如四氧化三铁(黑色),γ-三氧化二铁(红棕色)。铁氧体制备工艺成熟,同时具有良好的生物相容性。目前能够制备出几纳米至数十微米的颗粒材料,已经被广泛地应用于生物活性物质的富集、分离,药物载体,以及疾病的诊断和治疗等诸多方面。
  
  尽管以及有一些磁性纳米颗粒开始应用于临床诊疗,但是受限于纳米材料的细胞毒性,以及体内应用的严格要求,要将磁性纳米颗粒广泛地应用于体内诊疗,前路依然十分艰辛。与之形成鲜明对比的是,在体外诊断领域,磁性微纳米材料几乎渗透到了每一个方面,从化学发光免疫诊断到分子诊断(PCR、NGS),细胞分选以及蛋白纯化等。
  
  早在1990年代,磁性微球就开始被用于化学发光免疫检测,极大的提高了免疫检测的灵敏度和线性范围。目前应用于化学发光的磁性微球表面修饰官能团多为甲苯磺酰基(Tosyl),羧基,氨基以及链霉亲和素等,粒径为1 μm至3 μm不等。这类磁性微球多为亲水表面,采用共价偶联的方式将抗体固定在其表面,为免疫反应提供均相体系。化学发光免疫检测应用广泛,该市场是磁性微球最重要的市场,按照每个测试用量25 μg磁性微球算,一个一年销售1000万测试的公司预计需要采购200 g磁性微球。
  
  随着磁性微纳米颗粒的出现,为核酸的快速提取提供了新的思路。用于核酸提取的磁性颗粒粒径通常在几百纳米至几微米不等,表面主要用带有羟基的二氧化硅修饰,利用高盐环境下,羟基对核酸的吸附作用,经过洗涤后,再加入低盐的洗脱液将核酸洗脱,实现核酸的分离提取。相较于传统的方法,磁珠分离不需要离心,而且分离速度更快,效率更高。更重要的是,这种分离方法提供了更为简易的大样本核酸提取的全自动提取分析过程。
  
  目前磁性微纳米颗粒还广泛应用于细胞分选当中。将目的细胞从血液中分离在细胞生物学研究、药学研究、以及诊断研究中具有巨大的价值。
  
  作为体外诊断的上游原料领域,各方面对于磁性微纳米材料的关注和认识可能较少。大多数可能认为依然只是处于高校、研究所的实验室阶段。其实磁性微纳米材料已经真正开始应用于临床,为临床诊疗、体外诊断提供了新的技术和方法。虽然国内起步较晚,但是依托国内高校在微纳米领域的研究领先程度,我们相信,国内磁性微纳米材料产业一定会取得更大的发展。