磁珠是由核心金属颗粒（Fe2O3, Fe3O4）, 核心外层包裹的高分子材料（如聚苯乙烯、聚氯乙烯）和最外层的功能配基（如-NH2，-COOH、-OH、-CHO）组成。

一、磁珠纯化原理

当有磁场作用的磁性粒子上时，Fe3O4或Fe2O3磁性粒子能够沿着磁场方向进行运动，当撤去磁场后，这些磁性粒子也不会有磁性记忆，很容易彼此分离。磁珠中的磁性粒子外层包裹着一些活性基团，这些活性基团能够与磁珠周围的物质产生物理的、化学的或生物学的相互作用。它将固化试剂特有的优点与物理学、化学以及免疫学等结合于一体，并以此为基础，渗透到病理、生理、药理、微生物、生化以及分子遗传学等各个领域，其在免疫检测、细胞分离、生物大分子纯化和分子生物学等方面得到了越来越广泛的应用。

二、磁珠的类型

基础结构：核壳型/夹层型在（磁性聚合物微球为夹层型结构，内部为多孔聚合物微球内核，外部包覆不同材质的聚合物包层以满足不同应用需求，磁性材料填充于二者之间的孔隙中。）一般分为3层：

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最内层的是聚苯乙烯（Polystyrene，PS）；

第二层包裹磁性物质（通常是四氧化三铁）

最外层是官能团（如羧基-COOH ，羟基-OH）修饰的的高分子材料，能与核酸结合；

粒径：不同尺寸磁珠，悬浮差异明显，尺寸越小悬浮性越好，但磁响应会减弱。一般用于核酸含量较低的小样本，选用悬浮性好的磁珠效果更优。

表面修饰（官能团）：-OH/-COOH/-NH4/Protein

用途区别（作用环境）：-OH磁珠和-COOH均能对核酸有效吸附。一般来说，在离液盐体系中-OH磁珠对核酸吸附效果相对较优；在PEG体系中-COOH对DNA和RNA吸附效果相对较好；

磁珠Buffer：一般为离液盐、聚乙二醇（PEG）等有机溶剂。PEG沉淀蛋白、沉淀DNA，DNA连接反应中低浓度PEG作为聚合剂，增强载体与目的片段碰撞的机会；PEG还能保持溶液的粘度，使磁珠保持悬浮不易聚沉，也不易造成蛋白变性和非特异性吸附。

三、磁珠纯化特点

磁珠表面修饰有不同的功能基团，用于不同种类生物配体的固定。比如金属离子、GSH，Strep-Tactin，DEAE，protein A/G等，用于蛋白分离纯化。目前比较常用的有组氨酸标签蛋白纯化磁珠、DEAE蛋白纯化磁珠、肝素磁珠、GST标签蛋白纯化磁珠、Flag标签蛋白纯化磁珠、抗体纯化磁珠（proteinA/ Protein G /Protein L）、Strep-tag II 蛋白纯化磁珠等。应用抗体（蛋白）包被的免疫磁珠纯化技术无需复杂的层析设备，对样品的澄清度无限制，只需要简单的磁性吸附步骤即可很方便地进行分离工作，有效解决了传统层析技术的不足之处。

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磁珠纯化时，由于磁珠被吸附在侧壁，因此移液吸头可以从底部完全去除所有上清液，同时也避免吸走微球，而且磁珠也不需要离心步骤，这样双管齐下就保证了磁珠有较高的回收率。这种方法消除了对真空或离心的需要，使目标分子上的剪切力最小化，比其他提取方案所需的步骤和试剂更少，并且适用于24、96和384孔板的自动化，因此可以平行对多个样品进行同时纯化。

一般而言，在日常小型分离特定蛋白质和蛋白复合物时，以及进行手动和自动化标准 IP、Co-IP、ChIP、ChIP-Seq、RIP 和 Pull-down 反应并立即用于后续检测分析时，磁珠是最佳选择。当抗体成本较低并且想要纯化大量目的蛋白用于多种下游分析时，琼脂糖微球是最佳选择。

转自：“Super Lab”微信公众号

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