全自動磁珠提取純化技術(shù)——Thermo Scientific kingfisher技術(shù)簡介

技術(shù)原理：
KingFisher系列產(chǎn)品是適于分離DNA/RNA、蛋白和細胞的全自動提取純化系統(tǒng)，專為解決客戶現(xiàn)在和未來的所有純化問題而設(shè)計。創(chuàng)新的產(chǎn)品基于專利的KingFisher技術(shù)(專利號US 6447729, US 6448092)，通過特制的磁棒吸附、轉(zhuǎn)移和釋放磁珠，從而實現(xiàn)磁珠/樣品的轉(zhuǎn)移，避免了液體處理過程，提高了自動化程度。KingFisher技術(shù)的工作原理如下圖所示，樣品、溶液和磁珠置于微孔板或管中，磁棒表面套有專門的磁套用于保護磁棒避免與樣品/溶液/磁珠直接接觸。

kingfisher技術(shù)原理圖

磁珠的分類：
KingFisher技術(shù)所采用的磁珠粒徑在0.5-10μm之間，其內(nèi)核是鐵氧體(Ferrite-based)，表面覆蓋高分子惰性材料，如苯乙烯、瓊脂糖等。與經(jīng)典的層析介質(zhì)相比，磁珠的粒徑比常規(guī)的介質(zhì)粒徑(40μm)小，因而具有更大的比表面積，而某些具有超順磁性(Superparamagnetic)的磁珠具有更好的懸浮性能和分散性。

根據(jù)不同的表面處理與標記，可將磁珠分成各種不同的應用類型：

TiO2磷酸化多肽富集磁珠
磁珠表面覆蓋有一層TiO2材料，可以選擇性的與磷酸化的氨基酸殘基：絲氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr)、蘇氨酸(Thr)結(jié)合，而與酸性的氨基酸殘基的非特異性結(jié)合最小。與傳統(tǒng)的IMAC技術(shù)相比，其靈敏度提高了1000倍，富集后磷酸化蛋白的質(zhì)譜檢出限達100 fmol。

谷胱甘肽(GSH)磁珠
該磁珠表面包被有瓊脂糖，并偶聯(lián)有谷胱甘肽，可以特異性的與谷胱甘肽-S-轉(zhuǎn)移酶(GST)結(jié)合，因而可用于純化帶有GST標簽的重組蛋白。TALON™磁珠。TALON磁珠的原理是基于采用Co離子的固定化金屬離子親和技術(shù)(IMAC)，可用于純化帶有組氨酸標簽(6xHis)的重組蛋白。

Protein A和Protein G磁珠
帶有Protein A或Protein G基團的磁珠，可廣泛應用于IgG的純化、免疫沉淀(IP)和免疫共沉淀(Co-IP)等。

硅質(zhì)膜磁珠
這是一類最早出現(xiàn)的產(chǎn)品，廣泛應用于DNA、RNA的純化。其原理類似于使用硅質(zhì)膜的離心柱，磁珠在高鹽條件下與核酸結(jié)合，而在低鹽環(huán)境下被洗脫，可用于全血、組織、細菌、病毒、植物等的核酸純化。

反相RPC磁珠
類似于反向?qū)游龅脑�理，可用于多肽的分離純化。Jimenez等使用KingFisher96和Dynabead® RPC 18磁珠僅需20min就可以平行處理96個樣品，用于與疾病相關(guān)的血清中肽段表達譜的研究。

ChargeSwitch®磁珠
ChargeSwitch磁珠的原理類似于離子交換技術(shù)，磁珠在pH < 6.5的緩沖液中帶正電，可與帶負電的核酸結(jié)合；在pH> 8.5的緩沖液中磁珠帶負電，使得之前吸附的核酸從磁珠上釋放。ChargeSwitch磁珠可在KingFisher平臺上完美使用。

技術(shù)應用：

基因組學
KingFisher磁珠提取純化平臺，非常適合于基因組學的研究。無論提取樣本的來源是微生物、動物、植物或是病毒，KingFisher都可以快速的純化出足夠數(shù)量的DNA或RNA。高質(zhì)量的結(jié)果可以滿足下游應用(如熒光定量PCR)的需要。

畜牧獸醫(yī)、CDC的應用
使用專門的KingFisher試劑盒，可高效、高靈敏度地提取禽流感病毒(Avian influenza virus)、新城疫病毒(Newcastledisease virus)、牛病毒性腹瀉病毒(Bovine viral diarrheavirus)、立克次體(Coxiella burnetii)等。KingFisher結(jié)合Ambion的MagMAX-96 AI/ND病毒RNA提取試劑盒，應用于禽流感病毒的檢測，是獲得美國農(nóng)業(yè)部(USDA)認可的高通量方法。提取得到的RNA可以通過ABI公司的Infleuenza A/H5 Kit檢測是否含有禽流感病毒，并進一步確認是否是備受關(guān)注的H5亞型。

食品安全領(lǐng)域的應用
經(jīng)過特殊處理的Dynal免疫磁珠可以快速的從食品樣品、環(huán)境中富集致病菌，如沙門氏菌(Salmonella)、李斯特菌(Listeria)、軍團菌(Legionella)、大腸桿菌O157(E. coli O157)、賈地鞭毛蟲(Giardia cysts)和隱孢子蟲 (Cryptosporidium oocysts)等。采用磁珠純化技術(shù)可以有效的富集樣品中的微生物，減少背景干擾從而提高實驗的重復性和準確性，該方法已獲美國環(huán)保署(EPA)和美國官方分析化學師協(xié)會(AOAC)的認可。

食品中O157，沙門氏菌，單增李斯特菌免疫磁珠檢測流程（數(shù)據(jù)來源于上海浦東疾控）

臨床樣品的分子診斷
KingFisher可快速高通量的處理臨床樣品，提純的核酸可用于后續(xù)的分子診斷，如使用氟尿嘧啶(Fluorouracil, 5-FU)治療癌癥患者前需檢測人DPYP基因突變。KingFisher提供了一種高效、高靈敏度的從患者全血中純化核酸的方案，為DPYP基因的篩查設(shè)定了標準。KingFisher同樣適合于福爾馬林固定石蠟包埋(Formalin-Fixed and Parrffin-Embedded, FFPE)的組織樣品。

法醫(yī)學的應用
對于法醫(yī)工作而言，核酸提取的效率和穩(wěn)定性都是十分重要的。KingFisher與專門的法醫(yī)樣品核酸提取磁珠試劑配合使用，可從不同來源的材料中純化高質(zhì)量的DNA，包括干血、毛發(fā)、煙嘴等，最大處理量可達96個樣品/每次。

分離特定的細胞
通過標記特殊抗體的磁珠，KingFisher可以用于分離特定的細胞，如CD34、CD3、CD4等。



快速純化蛋白
即使是脆弱的蛋白復合體KingFisher可用于純化各種蛋白，從重組蛋白到治療用抗體，可以使用各種宿主細胞，如動物細胞、昆蟲細胞、酵母、細菌或轉(zhuǎn)基因動物/植物等，常規(guī)地純化抗體/抗原、藥物和疫苗。特別的，KingFisher技術(shù)是最溫和的純化方法，即使常規(guī)柱純化技術(shù)難以得到的復雜而精巧的蛋白復合體，也可以通過KingFisher磁珠提取分離技術(shù)完整的純化得到。

血清中肽段表達譜研究與生物標志物篩選
基于磁珠的色譜分離技術(shù)，可以讓你以一種簡單、有效和可重復的方式每天處理上百的樣品。采用基于疏水相互作用的反相RPC磁珠(Reverse Phase Chromatography)可以從血清樣品中結(jié)合多肽片段，經(jīng)乙氰洗脫，即可獲得高質(zhì)量的肽段表達譜。通過比較不同條件下肽段表達圖譜的差異，尋找潛在的可能血清生物標志物(Biomarker)。

加速噬菌體展示文庫的淘洗進程
與傳統(tǒng)基于固相微孔板的技術(shù)相比，KingFisher技術(shù)的優(yōu)勢在于：提供了懸浮式的磁珠，巨大的比表面積可以進行更有效的淘洗(Panning)；轉(zhuǎn)移樣品而非液體的方法，使得清洗過程變得非常的簡單。全自動的方法易于提升通量，從而顯著提高噬菌體展示技術(shù)的效率。

更多信息請查詢賽默飛世爾官方網(wǎng)站： www.thermofisher.com
或中文網(wǎng)站：www.thermo.com.cn; www.fishersci.com.cn。

關(guān)于賽默飛世爾：賽默飛世爾科技是全球科學服務領(lǐng)域的領(lǐng)導者（紐約證交所代碼：TMO），致力于幫助客戶使世界更健康，更清潔，更安全。公司年銷售額100億美元，擁有員工約35,000人，在全球范圍內(nèi)服務超過350,000家客戶。主要客戶類型包括：醫(yī)藥和生物公司，醫(yī)院和臨床診斷實驗室，大學、科研院所和政府機構(gòu)， 以及環(huán)境與工業(yè)過程控制裝備制造商等。公司借助于Thermo Scientific和Fisher Scientific這兩個主要的品牌，幫助客戶解決在分析化學領(lǐng)域從常規(guī)的測試到復雜的研發(fā)項目中所遇到的各種挑戰(zhàn)。Thermo Scientific能夠為客戶提供一整套包括高端分析儀器、實驗室裝備、軟件、服務、耗材和試劑在內(nèi)的實驗室綜合解決方案。Fisher Scientific為衛(wèi)生保健，科學研究，以及安全和教育領(lǐng)域的客戶提供一系列的實驗室裝備、化學藥品以及其他用品和服務。Thermo Fisher Scientific將努力為客戶提供最為便捷的采購方案，為科研的飛速發(fā)展不斷地改進工藝技術(shù)，提升客戶價值，幫助股東提高收益，為員工創(chuàng)造良好的發(fā)展空間。