Separación inmunomagnética

La separación inmunomagnética ( IMS ) es una herramienta de laboratorio que permite aislar células de fluidos corporales o cultivos celulares de manera eficiente . También se puede utilizar para cuantificar la patogenicidad de alimentos, sangre o heces. El análisis de ADN ha respaldado el uso combinado de esta técnica y la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). ^{[ 1 ]} Otra herramienta de separación de laboratorio es la separación magnética de afinidad (AMS), más adecuada para el aislamiento de células procariotas . ^{[ 2 ]}

La IMS se ocupa del aislamiento de células, proteínas y ácidos nucleicos mediante la captura específica de biomoléculas a través de la unión de pequeñas partículas magnetizadas, perlas, que contienen anticuerpos y lectinas . ^{[ 3 ]} Estas perlas están recubiertas para unirse a las biomoléculas objetivo, se separan suavemente y pasan por múltiples ciclos de lavado para obtener las moléculas objetivo unidas a estas perlas superparamagnéticas , que pueden diferenciarse según la intensidad del campo magnético y las moléculas objetivo, luego se eluyen para recolectar el sobrenadante y luego se puede determinar la concentración de biomoléculas específicas objetivo. La IMS obtiene ciertas concentraciones de moléculas específicas dentro de las bacterias objetivo.

Una mezcla de población celular se colocará en un campo magnético donde las células se adhieren a microesferas superparamagnéticas, un ejemplo específico son las Dynabeads (4,5 μm), que permanecen una vez eliminado el exceso de sustrato, uniéndose al antígeno objetivo. Las Dynabeads consisten en núcleos que contienen hierro, recubiertos por una fina capa de polímero que permite la absorción de biomoléculas. Las microesferas están recubiertas con anticuerpos primarios, anticuerpos específicos, lectinas, enzimas o estreptavidina ; ^{[ 3 ]} el enlace entre los materiales recubiertos de las microesferas magnetizadas es un enlace de ADN escindible, lo que permite la separación de las células de las microesferas cuando se desea cultivar las células. ^{[ 4 ]}

Muchas de estas microesferas comparten los mismos principios de separación; sin embargo, la presencia y la diferente intensidad de los campos magnéticos requieren microesferas de tamaños específicos, según las implicaciones de la separación de la población celular. Las microesferas de mayor tamaño (>2 μm) son las más utilizadas y fueron fabricadas por Dynal (Dynal [UK] Ltd., Wirral, Merseyside, Reino Unido; Dynal, Inc., Lake Success, NY). Por otro lado, las microesferas más pequeñas (<100  nm) se utilizan principalmente en el sistema MACS, fabricado por Miltenyi Biotech (Miltenyi Biotech Ltd., Bisley, Surrey, Reino Unido; Miltenyi Biotech Inc., Auburn, CA). ^{[ 3 ]}

La separación inmunomagnética se utiliza en diversos campos científicos, como la biología molecular, la microbiología y la inmunología. (3) Esta técnica de separación no solo consiste en la separación de células dentro de la sangre, sino que también puede utilizarse para la separación de tumores primarios y en la investigación de metástasis , mediante la separación en componentes, creando un retardo de célula individual y permitiendo que el anticuerpo adecuado marque la célula. En la investigación de metástasis, esta técnica de separación puede ser necesaria para separar una población celular y aislar células tumorales en tumores, sangre periférica y médula ósea . ^{[ 5 ]}

Los anticuerpos que recubren las microesferas paramagnéticas se unirán a los antígenos presentes en la superficie de las células, capturándolas y facilitando así su concentración. El proceso de concentración se logra mediante un imán colocado en el lateral del tubo de ensayo, que atrae las microesferas hacia él. Sistemas MACS (Sistema de Separación Magnética de Células): ^{[ 6 ] [ 3 ]}

Mediante el uso de microesferas superparamagnéticas más pequeñas (<100  nm), que requieren un campo magnético más fuerte para separar las células, estas se marcan con anticuerpos primarios y luego las microesferas MACS se recubren con anticuerpos específicos. Esta suspensión celular marcada se coloca en una columna de separación dentro de un campo magnético intenso. Las células marcadas se mantienen magnetizadas dentro del campo magnético, mientras que las células no marcadas se suspenden, sin magnetizar, para su posterior recolección. Una vez retiradas del campo magnético, las células positivas se eluyen. Estas microesferas MACS se incorporan a las células, lo que les permite permanecer en la columna, ya que no interfieren con la adhesión celular a la superficie de cultivo ni con las interacciones célula-célula. Posteriormente, se aplica un reactivo de eliminación de microesferas para liberar enzimáticamente las microesferas MACS, permitiendo que las células se vuelvan a marcar con otro marcador, que luego se clasifica.