層析技術(shù)在體外診斷（IVD）領(lǐng)域的應(yīng)用

體外診斷（In Vitro Diagnostics, IVD）是指在人體外對(duì)血液、體液、組織樣品進(jìn)行檢測(cè)，是臨床診斷和健康管理的關(guān)鍵技術(shù)，被視作 “醫(yī)生的眼睛”。
近年來(lái)，在疾病篩查、感染監(jiān)測(cè)、免疫檢測(cè)、分子診斷等領(lǐng)域不斷擴(kuò)大的需求下，體外診斷技術(shù)（IVD）正快速發(fā)展。從 ELISA、發(fā)光免疫分析（CLIA）、到快速診斷試劑（POCT），高質(zhì)量的原料蛋白與高性能分離材料成為診斷產(chǎn)品的核心基礎(chǔ)。
在這一過(guò)程中，層析技術(shù)（Chromatography）以其高選擇性、可放大性、溫和條件等優(yōu)勢(shì)，已成為 IVD 原料制備的關(guān)鍵手段。

產(chǎn)業(yè)鏈與原料的重要性
IVD 產(chǎn)業(yè)鏈一般由上游原料供應(yīng)、中游試劑與儀器制造、下游使用終端三部分構(gòu)成。
◉ 上游：原料供應(yīng)（核心環(huán)節(jié)）
包括抗體、抗原、診斷酶等生物原料，以及磁珠、載體材料等關(guān)鍵物料。
這些原料的純度、活性和批間一致性直接決定了 IVD 試劑的性能，是產(chǎn)業(yè)鏈中技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié)。
◉ 中游：試劑與儀器制造
涵蓋免疫、生化、分子等各類(lèi)檢測(cè)試劑的研發(fā)、生產(chǎn)與質(zhì)控，也包括配套儀器設(shè)備。
隨著陽(yáng)光采購(gòu)和帶量采購(gòu)?fù)七M(jìn)，中游企業(yè)對(duì)上游原料的成本控制與穩(wěn)定供應(yīng)提出了更高的要求。
◉ 下游：使用終端
醫(yī)院、第三方實(shí)驗(yàn)室、疾控體系及 POCT 家庭檢測(cè)場(chǎng)景構(gòu)成下游應(yīng)用端，對(duì)試劑的穩(wěn)定性和批間一致性高度敏感。

為什么 IVD 原料高度依賴(lài)層析？
與生物制藥行業(yè)不同，IVD 對(duì)原料蛋白的關(guān)注點(diǎn)更加偏向檢測(cè)特異性與信號(hào)穩(wěn)定性，例如：
◉ 對(duì)抗原/抗體蛋白的要求
• 高純度（通常 > 95%）減少背景信號(hào)
• 無(wú)聚集體/片段，保證包被均一性
• 構(gòu)象完整、表位純正確保檢測(cè)特異性
◉ 對(duì)酶類(lèi)（如 HRP、ALP）的要求
• 活性高且穩(wěn)定
• 無(wú)重金屬離子抑制
• 不含干擾底物反應(yīng)的小分子雜質(zhì)
◉ 對(duì)載體材料表面配基的要求
• 結(jié)合能力穩(wěn)定
• 批間一致性高
• 化學(xué)穩(wěn)定性好
原料蛋白更高純度、更穩(wěn)定、更一致是優(yōu)秀 IVD 產(chǎn)品的基礎(chǔ)。層析（Chromatography），是實(shí)現(xiàn)這一基礎(chǔ)最穩(wěn)健的技術(shù)路徑。

層析在 IVD 核心原料制備中的典型應(yīng)用
◉ 抗體原料的純化：Protein A / G / L 親和層析+精細(xì)純化
抗體在 IVD 中應(yīng)用最廣，包括包被抗體、檢測(cè)抗體、標(biāo)記抗體、二抗、C抗體等。典型流程為：

Fig.1 抗體原料純化的典型流程

◉ 酶類(lèi)蛋白（HRP、ALP、G6PD等）的純化：離子交換 
IVD 對(duì)酶類(lèi)的活性要求極高，因此純化過(guò)程需避免高溫、避免強(qiáng)酸堿。常用層析組合為：

Fig.2 酶類(lèi)蛋白純化常用層析組合

適用于：
• 化學(xué)發(fā)光 HRP 原料
• 干化學(xué)酶原料
• 血液學(xué)診斷酶類(lèi)
對(duì)于構(gòu)建有標(biāo)簽的重組蛋白，可選擇標(biāo)簽親和純化類(lèi)填料如：
• His-tag → Ni²⁺-NTA
• GST-tag → 谷胱甘肽親和
 一步實(shí)現(xiàn)高純度，條件溫和，利于保持構(gòu)象。

◉ 抗原的制備：多模式層析
在體外診斷（IVD）領(lǐng)域，許多關(guān)鍵抗原均采用重組形式生產(chǎn)。這是因?yàn)橹亟M表達(dá)能夠提供穩(wěn)定、安全、可規(guī)模化的原料來(lái)源，同時(shí)確保表位完整性與批間一致性，滿(mǎn)足免疫診斷對(duì)抗原的嚴(yán)格要求。常見(jiàn)的重組抗原包括：
• 病毒學(xué)類(lèi)抗原：HIV、HBsAg、HCV 等
• 腫瘤標(biāo)志物：AFP、CEA 等
• 自身免疫相關(guān)抗原
這些重組蛋白通常具有構(gòu)象復(fù)雜、雜質(zhì)類(lèi)型多的特點(diǎn)，因此抗原的純化多采用陰陽(yáng)離子、疏水、多模式層析，或者預(yù)活化填料、金屬螯合層析進(jìn)行純化。
多模式層析具有 SEC/IEX + HIC + H-bond 共同作用，可顯著提升分離的選擇性和雜質(zhì)去除能力。

◉ 診斷用磁珠和親和填料的表面配基制備
IVD 中常用：
• 親和磁珠（Protein A/G/L、Ni²⁺、抗體偶聯(lián)磁珠）
• 固相支持材料（ELISA 包被材料）
層析可用于：
• 親和配基的制備
• 偶聯(lián)前小分子雜質(zhì)去除
• 配基活性分級(jí)純化

應(yīng)用案例

◉ 應(yīng)用案例1：鼠IgG 純化
• 填料名稱(chēng)：AT protein A Diamond

Fig.3 純化后SDS-PAGE圖
Lane1：Marker  2.批次1洗脫  3.批次2洗脫
4.批次3洗脫  5.其他公司IgG  6. 批次4洗脫

◉ 應(yīng)用案例2：His標(biāo)簽酶純化
• 填料名稱(chēng)：Ni Bestarose FF

Fig.4 樣品SDS-PAGE 圖
左：Lane1.全菌   2.上清   3.沉淀   4.流穿   5.漂洗   6.Marker
右：Lane1-11.分管收集洗脫樣品   Lane12.Marker

層析，是 IVD 原料穩(wěn)定性的核心技術(shù)

從抗體、抗原到重組酶類(lèi)，IVD 原料的純度、構(gòu)象、雜質(zhì)水平與批間一致性，都直接決定試劑盒的性能。
在所有原料制備方法中，層析以其：
• 高選擇性
• 溫和條件
• 雜質(zhì)去除能力強(qiáng)
• 易于放大
• 工藝可控性好
成為 IVD 原料純化的核心技術(shù)。
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