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氨基磁珠的妙用：细菌富集、核酸纯化
纳米磁珠在生物样本前处理及检测过程中的应用已经非常普遍，其中羟基磁珠、羧基磁珠、链霉亲和素磁珠（SA磁珠）是市场选择的焦点。氨基磁珠常常很低调，很容易被忽视。但其实，氨基磁珠具有很独特的功能。
经过测试，氨基的等电点约为9.5-9.9左右，当溶液ｐＨ值小于9.5，氨基磁珠的表面电荷为正。细菌的等电点与氨基酸相近，pH为2-5。所以，通常情况下（pH 4-9之间），细菌表面呈现负电，而氨基磁珠表面呈现正电，氨基磁珠与细菌能够形成较强静电吸附作用。
图1 氨基磁珠与细菌的结合示意图
《水体中大肠杆菌富集新方法的建立》中的结果显示，在pH值为4-7时，氨基磁珠对水体中大肠杆菌O157:H7的回收效率达到100%。同时，《小体积水样中鼠伤寒沙门菌氨基磁珠富集的LAMP可视化检测方法》研究结果显示，氨基磁珠在pH 7.0的条件下，与水样作用60 min，对水中的鼠伤寒沙门菌的捕获效率接近100%。
《氨基化磁珠非靶向富集食源性致病菌的条件筛选及优化》中数据显示，氨基磁珠（50 μg，粒径300 nm），在PH值是7.4的PBS缓冲液中添加不同种类的病原菌，在孵育60 min时，最低可捕获终浓度为1×10² CFU/mL的细菌，捕获效率＞50%。对人工污染的牛奶、水果沙拉进行目标菌捕获，在混合菌终浓度为 1×10² CFU/mL时达40%的捕获效率。捕获后的细菌提取DNA可满足下游荧光PCR检测的检出限要求，免去了繁琐耗时的培养增菌的过程，为后续食品中食源性致病菌的快速检测奠定基础。
因此氨基磁珠非常适合用于病原微生物核酸检测的样本前处理，其回收效率和富集灵敏度的性能指标均很出色。
氨基磁珠吸附核酸，如此简单
氨基磁珠（等电点pH 9.6）与核酸（等电点pH 4.0）通过静电、氢键等相互作用，因此可非特异性直接吸附体系中存在的微量脱氧核糖核酸。
图2 氨基磁珠与核酸的结合示意图
《一种快速检测婴幼儿配方奶粉中阪崎克罗诺杆菌的方法》将氨基磁珠投入经过苯酚-氯仿-异戊醇溶液粗提取的DNA溶液中，60℃孵育15-30 min，氨基磁珠均能够与DNA结合。作用的pH可选5-9之间,pH越高结合能力越强。本方法对于人工污染婴幼儿配方奶粉中阪崎克罗诺杆菌的检测灵敏度可达10² CFU/mL。
图3缓冲液PH值的优化
氨基磁珠与DNA具有较强的结合能力，非常适合复杂样本中核酸的富集和分离，但同时由于结合能力很强，核酸从磁珠表面释放的条件较为苛刻。本研究中是利用氨基磁珠-DNA复合物直接加入PCR反应体系中进行PCR检测。如果需要解离DNA，洗脱缓冲液pH推荐选择10以上。
论文引用
1.水体中大肠杆菌富集新方法的建立. 刘晓晖. 大连理工大学, 2016
2. 氨基功能化磁性纳米粒子富集结合多重PCR检测食源性致病菌. 孙程. 武汉华中农业大学, 2019
3. 氨基化磁珠非靶向富集食源性致病菌的条件筛选及优化. 李诗瑶. 湖北省食品质量安全监督检验研究院, 2022
4. 小体积水样中鼠伤寒沙门菌氨基磁珠富集的 LAMP 可视化检测方法. 石雪梅. 成都医学院公共卫生学院, 2023
5. 一种快速检测婴幼儿配方奶粉中阪崎克罗诺杆菌的方法. 王蕊. 东北农业大学, 2018
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