免疫沉淀（immunoprecipitation，IP）是利用抗體特異性反應純化富集目的蛋白的一種方法。它采用固定在微珠支持物上的特定抗體，從復雜的混合物中，純化單一抗原的實驗。早期做科研的老師們，一般都會選用瓊脂糖珠(也稱瓊脂糖樹脂)作為免疫沉淀實驗中的固相支持物的材料。隨著實驗技術的迭，磁珠已經(jīng)后來居上，在免疫沉淀和其他微量親和純化方法中占據(jù)重要位置。

那么，瓊脂糖珠和磁珠各有什么優(yōu)勢？具體實驗中又該如何選擇呢？今天就帶大家探究一下吧！

瓊脂糖珠

瓊脂糖珠，結構呈海綿狀，直徑 50-150 μm，通過與抗體結合，繼而結合靶蛋白。它能夠直接高效、快速結合抗體，而不需借助特殊的專業(yè)設備。此外，瓊脂糖樹脂呈多孔結構，這使得它們擁有大的表面積可與蛋白質相互接觸，具有高的結合載量。在純化大量蛋白的時候，瓊脂糖偶聯(lián)抗體是IP實驗的選擇。

值得注意的是，在免疫沉淀實驗中，抗體的量常常不足以滿足瓊脂糖珠的飽和荷載量，沒有被抗體覆蓋的瓊脂糖珠的部分則可以自由地結合任何可粘附的物質，這種非特異性結合升高引起背景信號升高，這時，“高荷載量優(yōu)勢”會變成“高荷載量劣勢”。對裂解樣本進行預處理操作，是去除非特異性結合物為簡單有效的方法。不僅如此，多孔的結構會帶來如下問題：

1.抗體被困在孔內，難以洗去，因此需要大量的洗滌來降低背景。

2.免疫沉淀的洗滌是在微量離心管中進行的，液體之間的交換通過移液槍來完成，很容易丟失樣品。

3.微球上的抗體與目標蛋白接觸的慢，需要較長的孵育時間。

4.較長的孵育時間及大量的洗滌導致目標蛋白的機械及生物（蛋白酶水解）損失。

磁珠

與瓊脂糖珠不同，磁珠是固體，抗體的結合僅限于磁珠的表面。磁珠的直徑只有1-4 μm，明顯小于瓊脂糖珠，磁珠沒有多孔結構，但每體積的磁珠數(shù)量比瓊脂糖珠多，使磁珠擁有足夠的抗體結合表面積滿足高容量的抗體結合；同時還避免了多孔結構帶來的弊端，結合磁力架快速分離沉淀和上清液，不但縮短了操作時間，也使操作加自動化，但是相對成本也較高。

為了能讓大家加直觀的了解二者的使用性狀差異，小艾特異讓瓊脂糖珠和磁珠進行了PK賽，下面向各位觀眾通報比賽結果：

場：結合能力—瓊脂糖珠勝！

解說：由于瓊脂糖珠直徑較大且具有海綿狀結構，因而比磁珠有大的表面積和大的結合能力。但是瓊脂糖珠的可變多孔徑會使抗體會落入孔內，導致結合受限，尤其是蛋白(一般是蛋白復合物)的結合，并且抗體可能會在洗滌步驟(離心)中流失。另外，瓊脂糖珠的非特異性結合能力大于磁珠。

第二場：背景低—磁珠勝！

解說：瓊脂糖珠的多孔結構，可以吸附多蛋白，當然也包括雜蛋白，因此背景比較高，好預處理一下再上樣。磁珠表面光滑，背景低，預處理這步可跳過。

第三場：抗體消耗—磁珠勝！

解說：如果你的抗體比較貴，磁珠是個好選擇！

第四場：操作簡單快速—磁珠勝！

解說：由于瓊脂糖珠免疫沉淀需要較長的孵育時間，預處理步驟和多次離心，所以其需要大量的手動操作，總時間為1-1.5小時。相反，磁珠免疫沉淀反應不需要離心，配合使用磁性分離架磁性分離，在30分鐘內即可完成實驗，因此可以在較短時間內輕松處理并獲得較多樣本的分析數(shù)據(jù)。

第五場：自動化程度—磁珠勝！

解說：磁珠操作簡便，因此可以使用自動化免疫沉淀設備，不僅節(jié)省了工作量和時間，還可以應用于高通量。

第六場：成本—瓊脂糖珠勝！

解說：免疫沉淀中設計微珠的成本主要取決于免疫沉淀方法和每個免疫沉淀反應所需要的微珠量。

瓊脂糖珠：瓊脂糖珠必須通過離心濃縮在管底部，并在每次孵育和洗滌除去上清液，通常需要肉眼識別管底部的瓊脂糖珠，因此，每個免疫沉淀實驗至少需要使用 25-50 μL 的瓊脂糖珠。

磁珠：采用磁性分離，無需設定小體積的的磁珠使用量，用量僅取決于目的蛋白和免疫沉淀抗體。

當然，在使用瓊脂糖珠的過程中，可以使用過濾離心柱代替普通的微量離心管，該離心柱包含一個過濾器，允許通過短暫的離心使除珠子外的所有免疫沉淀成分流過，因此可以顯著減少每個反應所需的瓊脂糖珠使用量。

總結：從PK賽的結果可以看出，瓊脂糖珠和磁珠各有優(yōu)劣。當樣品體積< 2 mL，建議使用磁珠。在日常小型分離特定蛋白質和蛋白復合物時，以及進行手動和自動化標準 IP、Co-IP、ChIP、ChIP-Seq、RIP 和 Pull-down 反應并立即用于后續(xù)檢測分析時，磁珠相對比較有優(yōu)勢；當樣品體積> 2 mL，建議使用瓊脂糖珠。當抗體成本較低并且想要純化大量目的蛋白用于多種下游分析時，瓊脂糖珠是一個不錯的選擇