美天旎MACS技术原理及分选策略

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    MACS技术是德国美天旎生物技术有限公司(Miltenyi Biotec GmbH)的专利产品，已经有20多年历史，也已经成为细胞磁性分选的金标准。从小规模到大规模，从手动分选到全自动分选，从常见细胞到稀有细胞和复杂的细胞亚群甚至细胞器的分选，从人类和小鼠细胞到其它种系的细胞，MACS技术为您提供可以在每一个实验室进行高纯度、高活力细胞分选的简便方法。
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MACS技术原理
( p+ W8 m$ V# y# aMACS技术（Magnetic Acitivated Cell Sorting）集合了免疫学、细胞生物学、磁力学等知识于一体，是一种高度特异性的细胞分选技术，其高度特异性来自抗体对抗原的特异性识别。主要组成成分为MACS微珠、MACS分选柱和MACS分选器。MACS微珠是与高度特异性单克隆抗体相偶联的超顺磁化微粒。MACS分选柱置于一个永久性磁场—MACS分选器中，可以将磁力增强1000-10000倍，足以滞留仅有极少表位被标记的目的细胞，因此，可以为下游实验预留足够的抗原表位。用缓冲液冲洗分选柱，所有未标记的细胞被冲洗掉，而将分选柱从磁场中移出，即可获得被标记的细胞组分。所有的操作在30分钟内即可完成，得到的细胞可立即用于后继实验，而无需去除磁珠。; P' ~( E8 u# g) B

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MACS标记策略$ N9 N4 p2 L5 o7 n& k# c) J& }
    应用MACS技术进行磁性细胞分选最重要的一点是高质量的磁性标记。要尽可能地增强阳性细胞的标记，并减弱背景染色。有两种基本的磁性标记方式：直接标记和间接标记。) E& F/ ^8 E! w' k  M8 b5 s3 f
1、 直接磁性细胞标记(Direct magnetic Cell labeling)
3 o' h) Z: _4 J  e+ [       直接标记是最快速、最特异的磁性标记方法。比如分选CD4+ T细胞，就用偶联CD4单克隆抗体磁珠直接来分选。目前有多种分选人、小鼠、大鼠以及非人类灵长类细胞的MACS直标微珠可供选用。
* `. E0 {2 _) P2、 间接磁性细胞标记(Indirect magnetic cell labeling)$ A* @: y- Z/ F( b% o
      间接磁性细胞标记需要联合使用单克隆或者多克隆抗体和MACS间标微珠来完成。未标记的抗体、生物素化的抗体或者荧光素标记（FITC、PE、APC等）的抗体均可作为一抗标记细胞，再使用相应的抗免Ig微珠、抗生物素或链霉亲和素的微珠、抗荧光素微珠作为二抗磁性标记细胞进行分选。
3 P4 t8 k: y# ]6 h- u    几乎针对任何种系任何细胞的任何一种单抗或多抗，均可用间接标记的微珠来分选。间接标记主要在如下情况时选用：当没有直标磁珠时；需要用几种抗体的混合物同时分选或去除多种类型的细胞时；间接标记有放大作用，因此可在磁性分选抗原表达弱的目的细胞时使用；使用自备抗体或者配体时。
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MACS分选策略5 N1 r' E( d9 G* v
    有两种基本的分选策略：阳性分选和去除分选。复合分选策略是将两种基本分选策略相结合或者联合使用多选微珠，从而实现细胞亚群的分选。7 v8 t& S" L" a5 ^2 }- k
1、阳性分选策略(Positive selection strategy)1 {. E4 @2 p# D
     阳性分选中，目的细胞被磁性标记后，在磁场中被捕获，将未标记的阴性细胞用缓冲液洗掉，脱离磁场后，再冲洗下来的细胞就是我们的目的细胞。分选后的细胞不必去除MACS微珠，可立即用于培养或者流式抗体标记等后续操作。该方法可以将磁性标记的靶细胞富集10000倍。阳性分选策略优点：纯度高，回收率高，操作迅速、简便。, j$ }; u3 l+ u( D# i3 v

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& X' j' A! F& F9 }  E) N0 G+ o2、去除分选策略(Depletion strategy)
% ?( [: v+ c4 |% Z3 a" e     去除分选是把非目的细胞磁性标记后从细胞混合物中去除从而得到目的细胞的方法，即未磁性标记的细胞为目的细胞。MACS分选技术加上强磁性标记可以去除高达4个对数级的细胞。去除分选策略适用范围：去除不需要的细胞；缺乏针对目的细胞的特异性抗体(如肿瘤细胞)；不希望抗体和目的细胞结合，即细胞不被抗体等因素激活(如T细胞、B细胞、NK细胞功能分析)；复合分选的一部分。' Y6 G) y  p1 L3 |+ ?" F

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3、复合分选策略：, `* W, x4 F3 ^+ b
   即联合使用两种以上分选策略，主要用于细胞亚群的分选或者得到高纯度非常稀有的细胞。
& q* |) f6 v- A(1) 去除分选后再阳性分选(Depletion followed by positive selection)
( {* [, p3 e- C$ D* H4 J9 ~     细胞亚群的分选，可以先磁性标记非目的细胞，去除分选后对阴性组分再行磁性标记和阳性分选。适用范围：在细胞悬液中，非目的细胞也表达用来阳性选择目的细胞的抗原，就需要先去除这群非目的细胞；如果要分选非常稀有细胞，先从细胞悬液中去除非目的细胞，在富集细胞的基础上，进行阳性分选，可获得高纯度目的细胞。$ E+ J& b0 T% w" }. u# m' _% \
(2) 多重分选策略(MultiSort Strategy)
2 M+ q( K5 \! ~, G  y8 y9 y. l     MACS多重分选是一种根据多种表面标志磁性分选细胞的技术。多重分选中，首先用MACS多选微珠标记目的细胞，进行第一参数的阳性分选。然后细胞与多选解离试剂共同孵育，将多选微珠从抗体上酶性解离下来。接着使用针对另一抗原的微珠来二次标记阳性分选细胞。二次标记的细胞可以再次进行阳性分选或者去除分选。
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MACS技术优点4 l  x2 R: W4 T
1、高纯度、稳定的细胞分选
$ ~0 n' c8 y# k, ^# N5 l2 D   使用MACS技术，可获得高纯度(90-99%)、高回收率的目的细胞群；操作步骤少，实验稳定、可重复性好。  C9 |3 L' [  K" J( S3 ~
2、对细胞无损伤，活力高! }; ~5 ]' b5 j, `6 c0 c1 O8 ]
   50nm的分选微珠是无毒，可生物降解的材料；MACS分选柱填充的铁珠也是无毒的，而且铁珠表面有一层亲水包被层，保证细胞顺利通过，不会造成细胞损伤，可以分选到高活力和功能活性完好的细胞。
0 e! B. o6 U) @: n0 X, W3、操作简便、快速* F9 ^# d" w: ~8 A- u
   MACS技术操作简单，消毒方便。磁珠孵育时间很短，仅需15分钟。手动分选可在30分钟内完成，autoMACS分选可在2.5-10分钟之内完成。2 f! V0 z7 U) t5 Z- q- x
4、从实验室到临床4 V3 S$ K6 [3 B/ w( I" L7 ^
   MACS技术可以实现从10^5到10^11个细胞的分选。如果使用频率高，样本量大，可选用autoMACS全自动细胞分选仪；如果分选后的细胞要勇于临床研究，可选用CliniMACS这个密闭系统。9 ^# e$ M* M* X, j' U* `7 X# L
5、无需解离磁珠，分选后的细胞可直接用于后续实验
* d: H# M* _' g  g   50 nm的磁珠对细胞大小几乎无影响，且只有少量抗原表位被标记和占据，因此，MACS微珠对分选后的细胞进行流式细胞术、显微镜分析和分子生物学研究显示没有任何影响，无需解离磁珠。另外，微珠无毒、可生物降解，因此，分选后细胞适用于细胞培养实和体内实验。此外，分选得到的标记和未标记细胞组分均可回收利用。* G6 C; H0 Y; ]5 p* r
6、从细胞到分子分选
, e8 [& L, d- `+ @* W9 Y   MACS技术不仅可以分选各种细胞，还可以分选转染阳性的细胞、细胞器、蛋白质、DNA、RNA及mRNA。
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用MACS不同的分选磁珠和分选策略，几乎可以从任何物种中分选所有类型的细胞，您在设计细胞分选实验中可以参考，如果还有不懂的地方您可以通过以下方式联系我们：8 Z. [8 j* d9 Q8 X% R2 @% r" h
电话：800-820-2606  021-62351005
- n7 A  k: G1 {7 yEmail：macs@miltenyibiotec.com.cn
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美天旎希望能为您提供完美解决方案，Scientists support Scientists !