它的身材十分迷你,只有納米、微米級大小,但它卻擁有著神奇力量:召之即來、呼之即去的“魔力磁性”,如此奇特的特性,使得它在生物醫(yī)藥領(lǐng)域可以發(fā)揮絕佳的作用。一顆“魔法小球”推動著細(xì)胞治療的發(fā)展,更為患者帶來福音。這顆看似隱秘實則偉大的“魔法小球”,名叫生物磁珠。
1小磁珠 大“魔法”
磁珠,其實是由微小的氧化鐵顆粒(20-30納米)組成的,如磁鐵礦(Fe3O4)。而它召之即來、呼之即去的“魔力磁性”,指的是它所具備的特性——超順磁性。簡單來說,就是在有外磁場時會呈現(xiàn)出弱磁性,撤去磁場后沒有剩磁。該性質(zhì)取決于珠粒中顆粒的尺寸,并使珠粒及其結(jié)合的任何物質(zhì)都能懸浮分離。
不同功能磁珠,其基質(zhì)和表面修飾官能團(tuán)也不同。那么,它工作的原理如何呢?在一定條件下,核酸被選擇性地固定在磁珠上,而污染物則留在溶液中,外加磁場后將吸附了目標(biāo)分子的磁珠與溶液分離,然后清洗磁珠進(jìn)一步去除污染物,之后在一定條件下將核酸從磁珠上洗脫下來,最終達(dá)到純化DNA的目的。
因其特性,使得磁珠可以精準(zhǔn)提取血液中的核酸、蛋白質(zhì)、抗體等,起到篩離雜質(zhì)、提純有效物質(zhì)的作用,如同“釣魚”,只“釣”需要的那部分物質(zhì),精準(zhǔn)指向。
生物磁珠的結(jié)構(gòu)
2細(xì)胞治療的“天選之子”
那么,“魔法小球”具體如何派上用場呢?這就要說到,它被廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域,也是近幾年全球快速發(fā)展的行業(yè):細(xì)胞治療和基因治療(GCT)。2021年,總GCT行業(yè)的市場約100億美金,每年增長率達(dá)20-30%。其中細(xì)胞分選磁珠作為細(xì)胞治療過程中的關(guān)鍵原材料,占據(jù)了10%-15%的主要成本。
磁珠,也直接關(guān)系著實驗研究或臨床治療,比如說當(dāng)今備受關(guān)注的CAR-T療法,它被視為能夠精準(zhǔn)、快速、高效,且有可能治愈癌癥的新型腫瘤免疫治療方法。
人體內(nèi)本身具有的免疫細(xì)胞,具有攻擊癌變細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞的能力。其中T細(xì)胞,相當(dāng)于人體內(nèi)的“戰(zhàn)士”。技術(shù)人員通過基因工程技術(shù),將T細(xì)胞激活,并裝上定位導(dǎo)航裝置CAR(腫瘤嵌合抗原受體),將T細(xì)胞這個普通“戰(zhàn)士”改造成“超級戰(zhàn)士”,即CAR-T細(xì)胞,他利用其“定位導(dǎo)航裝置”CAR,專門識別體內(nèi)腫瘤細(xì)胞,釋放大量多種效應(yīng)因子,高效地殺滅腫瘤細(xì)胞,達(dá)到治療惡性腫瘤的目的。
要實現(xiàn)這一過程,首先必須要分離得到我們需要的免疫細(xì)胞,也就是細(xì)胞分選,這一過程,就是對血液樣品進(jìn)行分離純化,以獲得較高純度和活力的目的細(xì)胞。而磁珠,正是在這一環(huán)節(jié)派上了用場。目前細(xì)胞分選主要有兩種:流式細(xì)胞分選和磁珠細(xì)胞分選。相較于前者,磁珠分選技術(shù)成本低,操作難度較低,更重要的是對于細(xì)胞的影響較小。這些優(yōu)點使得磁珠,在近幾年的細(xì)胞分選領(lǐng)域備受青睞。
圖源:中國實驗動物信息網(wǎng)
然而,長期以來,國外企業(yè)壟斷著全球磁珠細(xì)胞分選的絕大部分市場。之所以如此,是因為抗體偶聯(lián)到納米級磁珠表面的難度極高。同時,如何將磁珠產(chǎn)品從科研級別轉(zhuǎn)化為臨床級別,也是制約著國內(nèi)眾多生物科技企業(yè)發(fā)展磁珠產(chǎn)品的主要的瓶頸。
3國產(chǎn)磁珠 新的希望
上海領(lǐng)駿生物科技有限公司成立于2016年,位于上海市青浦區(qū)張江云立方園區(qū)。公司長期致力于生物領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品主要包括
磁性納米材料和磁珠法核酸提取純化試劑。公司一直堅持以“質(zhì)量、誠信、團(tuán)結(jié)、奮進(jìn)”為宗旨,嚴(yán)格規(guī)范質(zhì)量管理體系,持續(xù)創(chuàng)新、精益求精,為客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù),被認(rèn)定為國家級高新技術(shù)企業(yè)和上海市專精特新企業(yè)。
上海領(lǐng)駿生物磁珠優(yōu)勢:
1、操作性能好,磁性能強,磁響應(yīng)時間短;
2、粒徑小,比表面積大,可高效結(jié)合核酸,滿足微量生物樣本核酸提取要求;
3、可進(jìn)行自動化提取,減少手工操作誤差,滿足高通量、高靈敏度的需求;
4、穩(wěn)定性及批次間重復(fù)性好。
也許,你會覺得,這樣的高端技術(shù)由國內(nèi)本土創(chuàng)造還遙不可及。然而,新的希望已然在眼前。
相信在未來,這一“中國制造”會助力國內(nèi)細(xì)胞治療行業(yè)的發(fā)展,也會讓科技的溫度抵達(dá)更多患者身上,為患者點亮生命之光。