磁珠蛋白纯化操作指南
磁珠的使用采用图1中的6个简易步骤，即可实现蛋白的纯化。

图1：使用磁珠/ MagBeads纯化蛋白质的标准流程。

步骤1：
通常采用磁珠纯化的蛋白来源于细胞裂解物，此时目的蛋白与细胞表达的其他蛋白混合在一起。
第2步：
向细胞裂解物中加入适量的磁珠。此步建议使用无菌移液器吸头。
第3步：
孵育磁珠-蛋白质混合物。孵育时建议采用较慢但稳定的速度（不能涡旋）,室温下持续约2小时即可。图1中采用的是微型离心管，但也可以使用无菌的falcon管。
第4步：
孵育完成后，所有的目的蛋白质都应该结合到磁珠上。注意使用过量磁珠以保证能最大量地纯化目的蛋白。
第5步：
通过磁力收集磁珠，此时磁珠及目的蛋白将从剩余的裂解物中分离出来。如果采用微型离心管，可以选用我们配套的磁珠分离器。
第6步：
最后，使用无菌移液器吸头除去未与磁珠结合的细胞裂解物。此过程中要一直施加磁力，以避免吸走磁珠。
如果您有任何问题，请随时与我们联系。公众号内回复磁珠产品货号“31205”，即可获取相关PureCube磁珠相关参数及说明书。
 
磁珠的优点
与非磁性亲和基质相比，使用磁珠进行蛋白质纯化更具优势。但与此同时，磁珠产品多种多样，各自具有不同的功能和优点，此简短的总结将带领您找到最适合您研究的产品。

                                  图2：磁珠的图例。

 

                         图3：放大100倍的PureCube磁珠。
 
磁珠是如何纯化蛋白质的？
磁珠本身不能与蛋白质相互作用，它必须装载金属离子。不同的金属离子对his标签的蛋白质有不同的亲和力和特异性。（见我们的概述）。亲和层析纯化蛋白质最常用的是镍-NTA配体（图2）。将次氮基三乙酸（NTA）配体偶联到基质如磁珠上，然后加载金属离子，金属离子与带特定标签的蛋白质相互作用（例如，带6个his标签的蛋白质）。在图4中，镍离子被加载到磁珠上，尽管镍离子是浅蓝色的，但由于磁芯是黑色的，所以整个磁珠看起来也是黑色的。
 
磁芯
用于蛋白质纯化的磁珠包含由磁铁矿制成的磁芯，其被不同材料覆盖。磁珠通常是铁（或铁）磁性的，或超顺磁性的。
●Ferri /铁磁磁芯通常较大（> 30 nm）并显示出强磁矩，即使在去除磁场之后，它们也保持这个磁矩，这种效应称为“剩磁”。强磁场导致珠子在磁场中快速分离。同时，它们有时表现出自磁性并且可能附着在金属表面上。PureCube磁珠如果没有特殊说明，都默认是亚铁磁性的。
●超顺磁磁芯较小（5-30nm），磁矩较弱。当去除外部磁场时，珠子失去其磁性。在磁场中分离珠子通常需要更长时间，效率也更低。但与此同时，这类磁珠适用于金属表面。如果您需要超顺磁磁珠，请随时与我们联系。
  
图4：为了纯化蛋白质，将具有各种离子的不同配体偶联到磁珠上。该图显示了Ni-NTA磁珠的例子。

                  图5：PureCube磁珠的交替梯度磁强计（AGM）测量。
X轴：施加的磁场。Y轴：干燥的MagBead颗粒产生的磁矩

M.剩磁：在没有外部磁场的情况下颗粒的残余磁性。饱和度：粒子的最大磁矩。PureCube磁珠是亚铁磁性，具有强饱和信号，但是在没有磁场的情况下显示出非常低的剩磁，从而防止珠子聚集。数据由德国卡尔斯鲁厄理工学院的Dipl.Ing. Moritz Ebeler提供。
 
PureCube 磁珠的特点

对于标准磁珠，我们选择以下特性以便大多数应用能得到最佳结果。但是，如果需要，我们也可以提供一系列定制磁珠。

●标准：中等大小的珠子（20-40μm），带有亚铁磁性核心和琼脂糖涂层：蛋白质结合能力强，非特异性结合低，分离效率高。

●XL：可提供特殊应用的大型或超大型磁性琼脂糖珠（70-120μm或最大400μm），也可将您选择的亲和配体改载到其他市售磁性支持物上。
 
如果市场常见的磁珠不能满足您的需求，您可以联系我们，告知我们您实验所用的磁珠需要具备哪些具体功能，此前我们已经成功为客户定制了大量磁珠。
例如，您可能需要定制以下功能：
表面化学：磁芯可以覆盖一系列不同的材料，提供不同的性能。

●琼脂糖形成具有中性电荷的三维亲水网，它与非磁性琼脂糖类似，非常适合与蛋白质结合（例如通过亲和配体），大的相互作用表面使其具有较高的结合能力，而中性表面能减少非特异性结合。

●聚乙烯基珠具有羧酸盐表面，它可以很粗糙（通过添加羧酸盐刷），也可以很光滑，二者有时与蛋白质都会有非特异性结合。它们与蛋白质结合的表面积小于琼脂糖覆盖的珠子的表面积，因此它们通常采用更小的尺寸（1-2μm）以提供相同的结合能力。

●二氧化硅珠常用于核酸纯化。它们在pH下带负电荷，在蛋白质纯化中经常有非特异性结合。
 
尺寸：磁珠的不同尺寸对蛋白纯化的结果也有影响。

●小珠（1-10μm）：可用于纯化蛋白的表面积大，但其具有较小的磁场，可对分离产生负面影响，尤其是从粘性溶液中纯化蛋白。

●中珠（20-40μm）：提供有效分离和大的纯化表面积。当与琼脂糖表面结合时，结合能力可以与小聚乙烯珠相同。

●大珠（70-120μm）：对于特殊应用具有优势，例如当纯化方法包含磁分离和过滤时。其与琼脂糖表面结合时，蛋白结合能力仍然很高。