[发明专利]一种磁性微球载体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物材料载体及其制备和应用，尤其涉及一种提高体外诊断检测灵敏度的磁性微球载体及其制备方法。属于生物材料技术领域。

背景技术

磁性微球作为体外诊断的固相载体，起到识别、捕获、控制与运输目标待检分子的载体作用。由于其在整个反应过程中均是悬浮在待检样本中，与传统的多孔板载体相比，其整个反应基本处于液态或准液态状态，载体与待检物之间发生分子碰撞的几率大大增加。另外，由于磁性微球较大的表面积提高了负载目标待检分子的效率，因而使得其生物反应效率较传统多孔板方式大为提高；一般多孔板上的生物反应需要在1～3小时之间，而基于磁性微球的生物反应仅需十几分钟。另外，由于磁性微球卓越的超顺磁特性，使得采用全自动磁性分离方式与检测可以轻松地实现。

目前，体外诊断领域应用的磁性微球载体主要为粒径在100nm以下的磁性颗粒以及粒径在1μm以上（通常为几微米）的磁性微球两类。粒径在100nm以下的磁性颗粒，由于具有极大的比表面积，可以显著提高识别与捕获待检目标生物分子的反应动力学以及捕获目标生物分子的能力，进而提高体外诊断的检测灵敏度与检测效率。但是，纳米尺度的磁性颗粒对外磁场的响应程度低，不易被磁场操控；且极易发生团聚而在实际应用过程中起不到纳米尺度效应，从而无法在目前主流的全自动体外诊断检测系统中作为高效固相载体使用。另一方面，微米尺度的磁性微球，由于其包含大量的磁性颗粒，虽然可以方便地实现全自动检测，但是微球载体的表面积比纳米磁性颗粒大大降低，从而以其为载体时的检测灵敏度与反应效率也大为降低。

经对现有技术的文献检索发现，Matsunaga等在《Analytica Chimica Acta》第597卷331-339页发表的“基于beads on beads复合物的用于全自动免疫检测的磁性微球检测PSA特异性抗原”（Fully automated immunoassay for detection of prostate-specific antigen using nano-magnetic beads and micro-polystyrene bead composites,'Beads on Beads'”）中报道了利用beads on beads结构，将纳米尺度的磁性颗粒通过生物素结合到表面连接有亲和素的微米尺度的聚苯乙烯微球上，一方面提高了磁性微球的表面积，另一方面又克服了纳米尺度的磁性颗粒对外磁场的弱响应性以及极易团聚等问题。但是该文并没有对这种beads on beads特殊的拓扑结构与光滑的微米尺度微球在体外诊断的检测灵敏度进行对比研究，即没有阐释这种特殊的拓扑结构是否可以提高体外诊断的检测灵敏度。另外，由于该报道所采用的组装技术为链霉亲和素与生物素的亲合作用，因此需要经过高达十余次的多次反复组装才能实现纳米尺度的磁性颗粒在微米尺度上的微球较高密度组装，整个制备过程复杂，且成本昂贵。

进一步检索发现，Tan等在《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》第383卷738–746页发表的“球状生物功能核壳纳米颗粒微结构层在蛋白阵列上提高反应表面积”（Microstructured layers of spherical biofunctional core-shell nanoparticles provide enlarged reactive surfaces for protein microarrays）中报道了在平板基片上通过组装纳米尺度的微球，再以此作为固相载体，开展对模式蛋白的检测，结果发现检测灵敏度得到较大提升。但是，由于采用的固相载体为平板基片，其与待检分子间的反应完全通过分子的扩散来实现，使得反应动力学较微球大为降低。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种制备方法简单、可提高体外诊断检测灵敏度的磁性微球载体。

为实现上述目的，本发明提供了一种提高体外诊断检测灵敏度的磁性微球载体及其制备方法。