一文讀懂細胞磁分選（MACS）
MACS技術為德國美天旎生物技術有限公司（Miltenyi Biotec GmbH）的專利產品，是一種集合了免疫學、細胞生物學、磁力學等知識于一體的高度特異性細胞分選技術，其高度特異性來自抗體對抗原的特異性識別。MACS技術已成為細胞分選的標準方法，從實驗室到臨床，從小規模到大規模，從常見細胞到稀有細胞和復雜的細胞亞群，從人類和小鼠細胞到其它種系的細胞，MACS技術提供了一種可在每一個實驗室進行高品質細胞分選的方法。
一、免疫磁珠法分離細胞原理
免疫磁珠法分離細胞是基于細胞表面抗原能與連接有磁珠的特異性單抗相結合，在外加磁場中，通過抗體與磁珠相連的細胞被吸附而滯留在磁場中，無該種表面抗原的細胞由于不能與連接著磁珠的特異性單抗結合而沒有磁性，不在磁場中停留，從而使細胞得以分離。
二、磁性細胞標記方式
幾乎針對任何種系任何細胞的任何一種單抗或多抗，均可用于間接標記。間接標記主要在如下情況時選用：當沒有直標磁珠時；需要用幾種抗體的混合物同時分選或去除多種類型的細胞；間接標記有放大作用，因此可在磁性分選抗原表達弱的目的細胞時使用；使用自備抗體或者配體的磁珠分選中。
三、免疫磁珠法分為陽性分離法和陰性分離法
有兩種基本的分選策略：陽性分選和去除分選。復合分選策略是將兩種基本分選策略相結合或者聯合使用多選微珠，從而實現細胞亞群的分選。
1 、陽性分選策略（ Positive selection strategy ）
陽性分選中，目的細胞被磁性標記后，作為陽性標記組分直接分選出來。分選后的細胞不必去除MACS微珠，可立即用于培養或者后續操作。該方法可以將磁性標記的靶細胞富集10000倍。陽性分選策略優點：純度高，回收率高，操作迅速、簡便。
2 、去除分選策略（ Depletion strategy ）
去除分選是把非目的細胞磁性標記后從細胞混合物中去除的方法，即未磁性標記的細胞為目的細胞。MACS分選柱技術加上強磁性標記可以去除高達4個對數級的細胞。去除分選策略適用范圍：去除不需要的細胞；缺乏針對目的細胞的特異性抗體（如腫瘤細胞）；不需要抗體和目的細胞結合，即細胞不被激惹（如T細胞、B細胞、NK細胞功能分析）；復合分選的一部分。
3 、復合分選策略
聯合使用兩種以上分選策略，主要用于細胞亞群的分選或者得到高純度非常稀有的細胞。
（ 1 ）去除后再陽性分選（ Depletion followed by positive selection ）
細胞亞群的分選，可以先磁性標記非目的細胞，去除分選后對陰性組分再行磁性標記和陽性分選。適用范圍：在細胞懸液中，非目的細胞也表達用來陽性選擇目的細胞的抗原，就需要先去除這群非目的細胞；如果要分選非常稀有細胞，先從細胞懸液中去除非目的細胞，在富集細胞的基礎上，進行陽性分選，可獲得高純度目的細胞。
（ 2 ）多重分選策略（ MultiSort Strategy ）
MACS多重分選是一種根據多種表面標志磁性分選細胞的技術。多重分選中，首先用MACS多選微珠標記目的細胞，進行第一參數陽性分選。然后細胞與多選解離試劑共同孵育，后者可以將微珠從抗體上酶性解離下來。接著使用針對另一細胞表面標志的抗體－微珠復合物磁性標記陽性分選細胞。二次標記的細胞可以再次進行陽性分選或者去除分選。
四、磁分離細胞的重要指標
純度和得率，這取決于磁珠所連接單抗的特異性和磁珠大小（磁性），然而太大的磁珠會影響細胞活性，也無法直接上流式。
五、目前市場上有2種磁性細胞分離系統
1、Small particles (≈50 nm) － MACS 美天旎為代表的多糖包覆磁珠
2、Large particles (1200~4500 nm) －others（如Dynal）聚合物包覆磁珠
六、小磁珠
1、優點
（1）對細胞溫和，不影響分離細胞的后續培養。
（2）可直接上流式檢測，不影響散射光。
（3）磁珠占細胞表面小
2、缺點
（1）需要很強的磁場來分離細胞。
（2）分離速度很慢，得率不高。
（3）一次性的分離柱，不能在普通試管進行。
（4）成本昂貴。
七、大磁珠
1、優點
（1）技術簡單，分離可在試管中完成。
（2）易于增減細胞用量。
（3）速度快，得率高
（4）成本低
2、缺點
（1）對細胞造成機械壓力，影響其生物學活性，不利于分離后培養。
（2）純度低。
（3）容易阻塞FCM的噴嘴。
八、PuriMag 磁珠
1、大小在200nm。
2、可用于包被高質量單抗。
3、磁珠已為白細胞亞群的陽性和陰性分離法所優化。
4、可用普通磁力架分選。
將包被了特異性單抗的PuriMag磁珠加入細胞懸液，磁珠特異性地與有相應抗原的細胞亞群結合，通過磁力架分離得到的連有PuriMag磁珠的細胞可直接用于功能試驗和用流式細胞儀檢測。
九、PuriMag吸收大磁珠和小磁珠分離系統的優點，開發出直徑約200nm中等大小磁珠
1、技術簡單，分離在普通的試管中完成。
2、易于增大細胞用量。
3、對細胞溫和，不影響細胞功能及其分離后培養，可直接上流式。
4、純度高，回收率高。
5、成本低
十、PuriMag提供的包被了鏈霉親和素（streptavidin）的磁珠的免疫磁珠
在實驗系統中加入生物素標記的單抗，磁珠通過streptavidin與生物素標記的單抗結合，單抗與細胞表面相應抗原特異性結合而使細胞被磁珠間接捕獲，從而達到分離。這種磁珠使研究者可根據自己需要選擇生物素標記的各種單抗去分離目的細胞，應用范圍更廣泛，使用更靈活。
十一、不同物種磁珠分離試劑
1、人
CD3，CD4，CD8，CD14，CD19；
2、小鼠
CD4，CD8a，CD14，CD45R/B220，CD90.2（Thy1.2），CD11b，Ly-6G。
利用Streptavidin連接的磁珠，只需選配biotin標記的所需單抗，就能分離更多種類細胞。
更多鏈霉親和素磁珠請參考 http://www.posuichina.com/Product/8271042221.html
- 上一篇：鏈霉親和素磁珠（SA magnetic bead）產品性能比 2018/7/11
- 下一篇：常用蛋白酶酶切位點及融合標簽去除策略 2018/4/26