微米磁珠的表面化学

分离用超顺磁微米颗粒称微米磁珠，其应结构稳定性好、磁响应速度快、悬浮稳定性好、非特异吸附低、官能团易活化、磁珠分散快、固定化蛋白比活性高且容量大、偶联低浓度蛋白效率高。微米磁珠结构稳定性和磁响应速度取决于其内部结构，悬浮稳定性同时取决于其表面化学和内部结构，其余性能主要取决于其表面化学。

Fe₃O₄或γ-Fe₂O₃类纳米磁芯提供微米磁珠超顺磁性，但纳米磁芯不耐氧化和酸浸蚀。稳定磁响应性要求米纳米磁芯周围无酸性基团而还原性基团尽量多；这取决于磁珠内部结构设计。体积越小的磁珠悬浮稳定性更好，但磁响应速度慢；磁珠体积越大则含更多纳米磁芯而磁响应速度更快，需加入低密度物质/发泡剂提高其悬浮稳定性。按质量计，磁珠固定蛋白容量同磁珠表面活泼官能团的量成正比；磁珠物理粒径越小则单位质量磁珠表面活泼官能团量越大，固定蛋白的容量就越大。对满足磁响应速度要求的小粒径磁珠通过加入低密度聚合物降低密度，有利于同时获得对蛋白更大偶联容量和更好悬浮稳定性。活化磁珠表面性质相斥才能有更好分散稳定性和悬浮稳定性。在磁珠表面生成大量能电离成相同电荷的基团，在水相有利于通过静电排斥提高磁珠分散速度和悬浮稳定性，并降低非特异吸附。另一方面，疏水物质间相容。磁珠表面疏水性是其非特异吸附和团聚的主要诱因；蛋白经疏水作用吸附后易变性。磁珠表面需吸附蛋白才有利于高效偶联低浓度蛋白。表面在偶联条件下有与蛋白净电荷相反电荷能促进高效偶联低浓度蛋白，同时提高活化磁珠的分散稳定性、悬浮稳定性和抗非特异吸附能力且不影响蛋白热稳定性。所以，相同表面官能团仍需不同表面电荷的结构形式磁珠用于不同蛋白。

用特殊单体聚合制备低密度微米磁珠、用多层共价修饰封闭以保护内部结构并提高亲水性、降低磁珠粒径提高固定蛋白量、用电荷降低非特异吸附且提高分散速度及悬浮稳定性、经长直链臂生成表面官能团提高固定蛋白比活性，就成为制备微米磁珠的系统优化路线。重庆博蓝鹰生物技术有限公司用此类技术制备微米磁珠，其综合性能优于此前技术制备的微米磁珠；其表面修饰及功能化见中国发明专利(专利号：ZL201610963764.X，授权日2017-10-17)及PCT专利 PCT/CN2017/082374。