SEPMAG eBooks-Quality Control Real-Time Monitoring of Biomagnetic Separation Processes

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当生产磁微粒化学发光免疫体外诊断试剂盒时，在连续步骤（涂层、洗涤······）期间的主要问题是形成不可逆的团聚，而这通常是由分离过程中的磁力过大而引起的。

倘若磁珠没能很好地再重悬，就会形成团聚，导致磁珠的表面没有完全暴露出来。如果该问题出现在早期的生产步骤中，则会导致涂层的不均匀；如果发生在后期，就会导致试剂反应性有较大的差异。团聚在磁珠的分析用途中也是一个大问题，如用于蛋白质的纯化筛选，或最终产品需要进行分装试样的其他应用。

如在之前的电子书中所述，首要的操作应该是施加正确的磁力来尽量减小不可逆的团聚风险。为了避免在损失（或长时间分离）与形成团聚间进行取舍，均匀的生物磁性分离是优先的选择，因为这样可以增加远离滞留区的磁力，从而加速分离，再无需对其施加过高的磁力。

然而，即使应用的生物磁性分离系统在理论上已经消除了这一问题，但是“团聚”的存在与否应该通过实验来进行验证。典型的方法就是在完成所有的生产步骤后，检查测试的RLU（相对发光单位）的变化情况，也可选择用上述讨论过的“方法”替补 — 对每个生物磁分离步骤本身进行监测。

生物磁性分离监测工具可以应用于验证重悬步骤。例如，我们所做的实验结果表明，小粒径的抗小鼠IgG抗体磁珠可用于SEPMAG®生物磁性分离系统，无需任何超声裂解步骤，因为避免使用超声裂解是简化毫升体积工艺扩大的关键。

为了监测程序运行中是否形成团聚，可以对相同的悬浮液进行分离、搅拌后重悬，然后再进行分离，共进行10次分离/重悬循环。SEPMAG精心设计的均匀磁力加速了分离过程，并声明该磁力足够温和的同时能够避免团聚的形成，而且光学曲线也确实没有改变。对磁珠和磁性分离器来说，该监测程序证明了无需超声处理而进行重悬的可行性。

这个实验很重要，因为重悬是在制造大容量批次时遇到的很大问题之一。当容量超过几毫升时，使用超声处理就很复杂，因为必须使用探针将超声波传导到悬浮液中，这不仅有污染的风险，程序的可重复性也会变得复杂，所以就有必要再次确认是否出现了团聚。

通常来说，如果形成团聚，就相当于利用更大粒径的磁珠进行了磁性分离，加速了分离过程。然而，通常的SOP（标准操作程序）只用肉眼检查是否在规定的分离时间内完成分离，即使在分离时间内形成团聚，也不可能通过肉眼在后期的分离时间点检查出来，因为这两种悬浮液都会变澄清。

当磁珠重悬良好和形成团聚时，磁珠的动力学大有不同。

Incorrect re-suspension: 重悬不充分

Perfect re-suspension: 充分重悬

通过记录穿过容器的透射光，我们可以监测在分离过程中透明度的变化，类似S形曲线。如图所示（真实案例），在同样的SEPMAG® Q1L使用相同的悬浮液时，当磁珠因为储存不当而聚集时，分离时间缩短了近30%。 

Reference curve: 参考曲线

Experimental data: 实验数据

Sigmoidal fitting: S形曲线拟合

我们可以利用这种方式来建立质量控制程序，这些程序可以显示生物磁性分离步骤中的重悬问题。每一个步骤都可以生成参考曲线，并在此过程中获得实验曲线。任何与之有明显偏差的都是质量问题的早期指标。这便允许在继续执行接下来的步骤之前，就可以停止该批次生产和/或采取纠正措施，避免在随后整个生产过程中延误检测问题的时机和不必要的成本。

生物磁性分离过程的光学监测为我们提供了比分离时间更多的信息。除了给我们提供一种客观的方法来确定这一参数——不依赖于主观地用肉眼判断，测量曲线将是许多质量控制问题的早期预警。曲线的形状不仅会因为团聚的形成而改变，也会因为粘度、浓度、磁珠粒径不同或者磁性物含量不同而改变。

与参考曲线的偏差可能会导致众多的生产问题（团聚、磁珠特性不适和浓度不宜），而这些问题在生物磁性分离步骤中都能检测出来，这就意味着可以更快地采取纠正措施，从而降低成本。

当对整个分离过程进行检测，而不仅仅是检测分离时间，就可以更快地发现质量问题。 

作者：Lluis M. Martínez, SEPMAG CTO

作为SEPMAG的创始人，Lluis拥有UAB的磁性材料博士学位。他曾在德国和西班牙的学术机构进行科研工作，也曾任职于爱尔兰、美国和西班牙的公司，在将磁性材料和传感器应用于工业产品和工艺领域已有超过20年的经验。并在该领域申请了多项国际专利，合著了20多篇科学论文，其中大多数都涉及磁微粒的运动。