生物磁珠分離技術借助生物磁珠捕獲樣品中靶物質，通過生物磁珠在磁場中的運動使靶物質(如病原微生物)分離。生物磁珠由磁性載體和免疫配基結合而成。天然磁性材料可從磁性細菌中分離獲得，如從磁性細菌體內提取納米生物磁珠，在其表面聯上大腸桿菌抗體后用于分離大腸桿菌，但該方法成本較高，因而多采用工業方法制備。1979年，研發出了能生產直徑1.5～100?m、結構對稱的多聚體超順磁性微球(簡稱“磁珠”)的技術。該技術生產的磁珠僅在磁場中表現出磁性，因此向樣品中加入磁珠時，磁珠分散并能與樣品充分混合；當在試管一側添加強磁場時，生物磁珠能迅速發生力學遷移并吸附在靠近磁場的試管內壁，移除樣品后即可將磁珠分離。
免疫配基包被于磁珠外表面，主要包括一抗、二抗和蛋白質A/G。包被一抗的生物磁珠可直接使用，方便快捷，但僅適用于特定靶物質的分離；包被二抗或蛋白質的生物磁珠必須再包被一抗才能捕獲相應靶物質，但其能與多種相應的一抗結合，靈活性強。
生物磁珠表面的特異抗體能與樣品中的靶物質(具有相應的表面抗原)發生免疫反應，形成生物磁珠—靶物質復合物。在外加磁場中，生物磁珠 一靶物質復合物被吸附并滯留在磁場中，而無相應表面抗原的物質由于不能與生物磁珠表面的特異抗體結合，沒有磁性，不能在磁場中停留，從而可分離靶物質。
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