磁珠分选原理及应用48页PPT
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磁珠分选t细胞1. 磁珠分选t细胞的原理和方法磁珠分选是一种常见的细胞分选技术,通过利用磁性的珠子特异性地结合到特定的细胞表面标记物上,然后通过磁力的作用将目标细胞分离出来。
在T细胞分选中,可以利用特殊的抗体来标记T细胞表面上的CD3、CD4、CD8等抗原,然后再使用特定的磁珠将标记物和目标细胞结合。
最后,利用磁力分离,就可以获得高纯度的T细胞。
2. T细胞分选的研究进展随着近年来免疫治疗和细胞治疗的兴起,T细胞分选技术也得到了广泛应用。
特别是在肿瘤免疫治疗中,利用CAR-T细胞和TCR-T细胞等细胞治疗手段,可以得到很好的临床疗效。
因此,T细胞分选技术的研究也变得越来越重要。
目前,针对T细胞的分选技术已经有了很多进展,如流式细胞仪、磁珠分选、微流控芯片、光学分选等。
其中,磁珠分选技术在T细胞体外扩增和临床治疗等领域得到了广泛应用。
3. 磁珠分选在T细胞治疗中的应用磁珠分选技术在T细胞治疗中的应用主要包括两个方面:一是体外扩增中的分选,二是治疗细胞产品的分选。
体外扩增中的分选:在体外扩增T细胞时,需要从淋巴细胞中选择和分离出T细胞,同时排除其他免疫细胞。
磁珠分选技术可以帮助实现高效分选,并获得高纯度的T细胞,从而提高体外扩增的效率和规模。
治疗细胞产品的分选:在CAR-T细胞和TCR-T细胞等治疗细胞产品中,需要分离出目标T细胞并通过磁珠分选获得高纯度的治疗细胞。
此外,治疗细胞产品的分选也可以用于排除其他污染物,如病毒、细菌等。
4. 磁珠分选T细胞的优缺点优点:1.高效、快速:磁珠分选技术可以非常迅速地获得纯度较高的目标细胞,从而节省时间和成本。
2.高纯度:使用磁珠分选技术可以获得高度纯化的细胞,从而提高了治疗效果和安全性。
3.对细胞活性无影响:分选过程中不需要进行细胞培养等处理,从而保证了目标细胞的活性和功能。
缺点:1.标记物有限:目前可以使用的标记物数量有限,不能针对所有细胞进行磁珠分选。
2.影响细胞表面:磁珠分选的过程可能会对细胞表面结构产生不良影响,从而影响细胞的功能。
MACS磁珠分选阳性分选和去除分选。
复合分选策略是将两种基本分选策略相结合或者联合使用多选微珠,从而实现细胞亚群的分选。
1、阳性分选策略(Positive selection strategy)阳性分选中,目的细胞被磁性标记后,作为阳性标记组分直接分选出来。
分选后的细胞不必去除MACS微珠,可立即用于培养或者后续操作。
该方法可以将磁性标记的靶细胞富集10000倍。
阳性分选策略优点:纯度高,回收率高,操作迅速、简便。
2、去除分选策略(Depletion strategy)去除分选是把非目的细胞磁性标记后从细胞混合物中去除的方法,即未磁性标记的细胞为目的细胞。
MACS分选柱技术加上强磁性标记可以去除高达4个对数级的细胞。
去除分选策略适用范围:去除不需要的细胞;缺乏针对目的细胞的特异性抗体(如肿瘤细胞);不需要抗体和目的细胞结合,即细胞不被激惹(如T细胞、B细胞、NK细胞功能分析);复合分选的一部分。
3、复合分选策略联合使用两种以上分选策略,主要用于细胞亚群的分选或者得到高纯度非常稀有的细胞。
(1)去除后再阳性分选(Depletion followed by positive selection)细胞亚群的分选,可以先磁性标记非目的细胞,去除分选后对阴性组分再行磁性标记和阳性分选。
适用范围:在细胞悬液中,非目的细胞也表达用来阳性选择目的细胞的抗原,就需要先去除这群非目的细胞;如果要分选非常稀有细胞,先从细胞悬液中去除非目的细胞,在富集细胞的基础上,进行阳性分选,可获得高纯度目的细胞。
(2)多重分选策略(MultiSort Strategy)MACS多重分选是一种根据多种表面标志磁性分选细胞的技术。
多重分选中,首先用MACS多选微珠标记目的细胞,进行第一参数阳性分选。
然后细胞与多选解离试剂共同孵育,后者可以将微珠从抗体上酶性解离下来。
接着使用针对另一细胞表面标志的抗体-微珠复合物磁性标记阳性分选细胞。
二次标记的细胞可以再次进行阳性分选或者去除分选。
磁珠的原理、特点、工作方式及选用详解一、磁珠的原理磁珠的主要原料为铁氧体。
铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。
铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。
电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。
这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。
对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。
磁导率μ可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。
因此,它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,L和R都是频率的函数。
当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。
在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。
在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小。
但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。
铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。
如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。
铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。
两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠长度越长抑制效果越好。
二、磁珠的结构特点当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。
磁珠的原理与应用概述磁珠是一种由磁性材料制成的微小颗粒,具有磁性和吸附性,广泛应用于生物医学、环境监测、化学分析等领域。
本文将介绍磁珠的原理、制备方法和主要应用。
磁珠的原理磁珠的磁性由内部的磁性材料决定,常见的磁性材料包括氧化铁、氮化铁等。
磁珠通过外加的磁场来进行控制和操作,在磁场的作用下,磁珠可以被聚集、悬浮、分离和移动。
磁珠的磁性使得其可以被用于分离目标物或者作为载体进行分析和检测。
磁珠的制备方法化学合成法磁珠的制备通常通过化学合成法来实现。
其中最常见的方法是溶胶-凝胶法。
首先,通过控制反应条件来合成纳米尺寸的磁性粒子,然后通过溶胶-凝胶法将其固定在聚合物基质中。
离心沉淀法离心沉淀法是一种简单有效的磁珠制备方法。
通过将磁性颗粒与聚合物悬浮液混合,然后通过离心的方式将磁珠沉淀下来。
最后,洗涤和干燥磁珠即可得到所需的产品。
磁珠的应用生物医学应用磁珠在生物医学领域有着广泛的应用。
主要包括: - 药物传递:利用磁珠的磁性和载体能力,可以将药物特异性地传递到病变部位,提高治疗效果。
- 分离纯化:磁珠可以与靶向物质高度结合,通过外加磁场将其分离出来,实现有效的分离纯化。
- 磁共振成像:将磁珠作为对比剂,可以提高磁共振成像的分辨率和敏感性,提供更准确的影像结果。
环境监测应用磁珠在环境监测中也有一定的应用。
主要包括: - 水质监测:磁珠可以吸附水中的重金属离子、有机物等污染物,通过外加磁场将其分离出来,实现水质监测和净化。
- 大气监测:磁珠可以与大气中的颗粒物结合,通过外加磁场将其分离出来,实现大气污染物的监测和分析。
化学分析应用磁珠在化学分析领域具有广泛的应用。
主要包括: - 样品前处理:磁珠可以用于固相提取和富集目标分析物,提高化学分析的灵敏度和准确性。
- 分子识别:通过在磁珠表面修饰相应的分子识别元素,可以实现对特定目标分子的高效和选择性识别。
- 分离纯化:磁珠可以与杂质物质选择性结合,通过外加磁场将其分离出来,从而实现对混合溶液的分离纯化。
免疫磁珠方法分选细胞免疫磁珠(immunomagnetic beads)是一种通过特异性抗体与目标细胞表面的抗原结合来实现细胞分选的方法。
该方法结合了磁珠与免疫学相结合的优势,可以高效、精确地进行细胞的筛选和分离,广泛应用于细胞学研究、细胞工程和临床诊断等领域。
免疫磁珠法的原理是利用特定的抗体偶联在磁珠表面,通过与目标细胞表面的抗原结合实现细胞的识别和捕获。
首先,将免疫磁珠与样品中的混合细胞进行接触,磁珠上的抗体与目标细胞表面的抗原结合,从而实现细胞的选择性捕获。
随后,采用外部磁场将带有目标细胞的磁珠聚集在一起,将其与其他细胞分离。
分离后的目标细胞可以通过去除外部磁场或磁力悬浮的方法进行后续的研究或应用。
1.高选择性:不同细胞表面的抗原结构具有明显的差异,使得通过不同的抗体可以实现对目标细胞的高选择性捕获。
2.高灵敏度:由于免疫磁珠具有高亲和力的抗体,可以实现对低表达或稀有细胞的高灵敏度分选。
3.高纯度:通过采用特异性抗体和外部磁场的分离作用,可以将目标细胞与其他非目标细胞迅速、高效地分离,获得高纯度的目标细胞。
4.无毒性:相比其他分选方法(如流式细胞术),免疫磁珠方法对细胞的毒性极小,不会对细胞的功能和生理状态产生较大影响。
5.可应用范围广:免疫磁珠方法适用于各种不同类型的细胞,可以用于细胞学研究、细胞工程和临床诊断等领域。
1.抗体的选择性受限:免疫磁珠方法的分选效果高度依赖于抗体的选择性,抗体的亲和力和特异性都会影响分选的准确性和效率。
2.特异性抗体的获取困难:一些特定的抗原可能缺乏高亲和力和特异性的抗体,限制了免疫磁珠方法在一些特定领域的应用。
3.分选过程中细胞受到的机械刺激:外部磁场对细胞的施加可能会对细胞的形态、功能产生一定的影响,需要注意对分选细胞进行合适的处理以避免这种影响。
免疫磁珠方法在科研领域和临床应用中取得了显著的成果。
在细胞学研究中,免疫磁珠方法被广泛用于分离和纯化各类细胞亚群,并且可用于分析细胞表面标志物的表达和功能。
磁珠法原理磁珠法是一种基于磁性颗粒与目标物质的特异性相互作用而实现分离、富集和检测的方法。
它在生物医学领域中被广泛应用于DNA/RNA提取、蛋白质纯化、细胞分离和药物筛选等研究中。
磁珠法的原理可以简单概括为三个步骤:样品预处理、磁珠捕获和磁珠分离。
样品预处理是为了去除干扰物质和增强目标物质的特异性。
在DNA/RNA提取中,样品可能含有细胞碎片、蛋白质、酶、盐和有机物等杂质,这些杂质会干扰下一步的磁珠捕获。
因此,需要对样品进行预处理,包括细胞破碎、蛋白酶消化和溶液调节等步骤。
接下来,磁珠捕获是磁珠法的核心步骤。
磁珠是一种具有磁性的微小颗粒,通常由聚合物或金属氧化物制成。
磁珠表面常常修饰有特定的生物分子,如抗体、寡核苷酸或亲和标记。
在磁珠捕获过程中,样品中的目标物质与磁珠表面的生物分子发生特异性结合。
例如,在蛋白质纯化中,可以利用亲和标记修饰的磁珠与目标蛋白质的特异性结合来实现纯化。
而在DNA/RNA提取中,可以使用具有亲和标记的寡核苷酸磁珠与目标DNA/RNA的互补序列结合。
通过这种特异性结合,可以快速高效地将目标物质富集在磁珠上。
磁珠分离是将富集了目标物质的磁珠从样品中分离出来。
由于磁珠具有磁性,可以通过外加磁场将磁珠从样品中分离出来,而不需要离心等传统的分离方法。
磁珠分离的优势在于操作简便、快速高效,并且不需要复杂的设备。
总结起来,磁珠法利用磁珠与目标物质的特异性相互作用,实现了对目标物质的选择性富集和分离。
它具有操作简便、高灵敏度、高纯度和高通量等优点,在生物医学研究和临床诊断中得到了广泛应用。
磁珠法的原理和应用研究不断发展,相信将为人们带来更多的实验手段和分析技术。
磁珠的原理、特点、工作方式及选用详解一、磁珠的原理磁珠的主要原料为铁氧体。
铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。
铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。
电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。
这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。
对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。
磁导率μ可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。
因此,它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,L和R都是频率的函数。
当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。
在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。
在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小。
但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。
铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。
如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。
铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。
两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠长度越长抑制效果越好。
二、磁珠的结构特点当导线中电流穿过时,铁氧体对低频电流几乎没有什么阻抗,而对较高频率的电流会产生较大衰减作用。
磁珠原理图磁珠是一种常见的实验室工具,它在生物医学领域有着广泛的应用。
磁珠原理图是指磁珠在实验中的运用原理以及相关的实验图示。
本文将对磁珠的原理和应用进行详细介绍,希望能够帮助读者更好地理解和应用磁珠技术。
首先,让我们来了解一下磁珠的基本原理。
磁珠是一种微米级的磁性颗粒,通常由铁氧体或其他磁性材料制成。
磁珠可以在外加磁场的作用下产生磁性,从而被吸引到磁场的作用区域内。
这一特性使得磁珠可以被用于实验室中的分离、富集和操控等操作。
在实验中,磁珠通常被用于生物分子的分离和纯化。
以核酸提取为例,磁珠可以与DNA或RNA特异性结合,然后通过外加磁场将目标生物分子与其他杂质分离开来。
这种方法不仅操作简便,而且可以高效地提取纯度较高的生物分子样品,因此在分子生物学和临床诊断中得到了广泛的应用。
除了生物分子的分离和纯化外,磁珠还可以用于细胞分选和分离。
通过表面修饰的方式,磁珠可以与特定类型的细胞特异性结合,然后利用外加磁场将目标细胞分离出来。
这种方法在细胞治疗和干细胞研究中具有重要意义,可以帮助科研人员获取纯度较高的细胞样品,为后续的实验和研究提供可靠的基础。
在实验操作中,磁珠原理图可以帮助实验人员更好地理解磁珠的工作原理以及实验操作流程。
通过清晰的图示,实验人员可以直观地了解磁珠在实验中的应用方式,从而更加准确地进行实验操作。
因此,编制一份清晰、准确的磁珠原理图对于实验工作至关重要。
总的来说,磁珠作为一种重要的实验工具,在生物医学领域具有广泛的应用前景。
通过深入了解磁珠的工作原理和应用方式,可以更好地发挥其在生物分离、纯化和分选中的作用,为科研工作提供有力支持。
希望本文对磁珠原理图的编制和应用提供了一定的帮助,同时也希望读者能够在实验工作中善加利用磁珠技术,为科学研究做出更大的贡献。
免疫磁珠方法分选细胞2007-12-17内容快照:用免疫磁珠做细胞分选(MACS)是高效简捷的免疫细胞及其它细胞的分离纯化方法。
原理是已包被一抗的磁珠与细胞表面相应分子特异性结合,或者已包被二抗(羊抗小鼠或羊抗大鼠)的磁珠与预先已与细胞表面分子特异结合的一抗结合。
磁珠携带与之结合的细胞吸附于分离柱/试管上,实现阳性细胞分离或阴性细胞的分离。
本节介绍超微磁珠间接标记、用分离柱阳性分选细胞的方法。
Protocal:1.离心收集待分离细胞,用少量PBE孵育液(0.5%BSA、0.08%EDTA PH7.2 PBS,真空抽滤除菌及液体内气体)充分混悬细胞(0.5ml/1×108细胞),加入一抗(10~20μg/ml终浓度),4° C孵育30分钟。
2.用20倍体积PBE洗细胞一次,再加P BE(0.3ml/1×108细胞)充分混悬细胞后,加入相应二抗包被的超微磁珠,混匀后置8~15° C孵育10~15分钟。
3.将分离柱安装入磁场中,加入0.5ml PBE,在重力作用下自然流尽,以预处理分离柱。
4.将孵育完的细胞悬液加到分离柱中,自然流尽。
5.以0.5ml的PBE加到分离柱中,自然流尽,洗柱两次。
6.从磁场中取下分离柱,插在试管口,加1-2ml的PBE,用针芯推尽液体,冲出阳性结合的细胞,用培养基洗一次,待用。
注:1.如果分离细胞用作培养,全过程在超净台中完成。
2.超微磁珠及微小磁场系统适合于少量细胞分离(如106-107),通常已适用于大多数实验研究;此外各公司尚有大磁珠及大磁场供应,可用于更大量细胞的分选;除分离柱外,也有试管及其它设备用于分选;根据我们应用的经验,分离柱由于提供了较大的接触面,在细胞分选上具有较多优点。
磁场也可以自制,用一般的磁铁即可做成简易磁场,可提供足够的磁力。
3.磁珠分离系统分离的细胞纯度可以达到80~99%,得率在60~90%左右,仅次或相当于流式细胞仪(FACS)的分选效率,与FACS 相比,MACS设备简单,耗时极短,故而应用广泛。
磁珠分选柱式
磁珠分选柱式是一种用于生物科学研究和实验室应用的工具。
它通过利用磁珠的磁性特性,将目标物质从混合物中分离出来,实现高效的分选和纯化。
磁珠分选柱式的工作原理非常简单。
首先,将磁珠与目标物质结合,使其特异性地与目标物质发生相互作用。
然后,将混合物加入到分选柱中,磁珠会受到外部磁场的作用,被吸附到柱壁上,而非目标物质则通过柱子流出。
最后,通过改变磁场的强度或方向,可以控制磁珠的释放,将目标物质从柱壁上洗脱下来。
磁珠分选柱式具有许多优点。
首先,它可以实现高效的分选和纯化,大大提高了实验效率。
其次,它具有很高的选择性,可以选择性地分离出特定的目标物质,避免了混杂物的干扰。
此外,磁珠分选柱式还具有较好的再生性,磁珠可以重复使用,节约了实验成本。
磁珠分选柱式在生物科学研究中有着广泛的应用。
例如,在蛋白质纯化中,磁珠分选柱式可以有效地分离出目标蛋白质,提高纯化的效率。
在病毒分离和检测中,磁珠分选柱式可以帮助快速分离出病毒颗粒,便于后续的实验操作。
此外,磁珠分选柱式还可以应用于基因组学研究、细胞分离等领域。
磁珠分选柱式作为一种高效、选择性强的分选工具,在生物科学研究和实验室应用中发挥着重要作用。
它的出现不仅提高了实验效率,
还为科学家们提供了更多的研究手段和思路,推动了生物科学的进步。
希望未来能有更多的创新和发展,使得磁珠分选柱式在更多领域发挥更大的作用,造福人类健康和生活的发展。
1 引言由于电磁兼容的迫切要求,电磁干扰EMI抑制元件获得了广泛的应用;然而实际应用中的电磁兼容问题十分复杂,单单依靠理论知识是完全不够的,它更依赖于广大电子工程师的实际经验;为了更好地解决电子产品的电磁兼容性这一问题,还要考虑接地、电路与PCB板设计、电缆设计、屏蔽设计等问题12;本文通过介绍磁珠的基本原理和特性来说明它在开关电源电磁兼容设计中的重要性与应用,以期为设计者在设计新产品时提供必要的参考;2 磁珠及其工作原理磁珠的主要原料为铁氧体,铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料,铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色;电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料;这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,它可以使电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小;铁氧体材料通常应用于高频情况,因为在低频时它们主要呈现电感特性,使得损耗很小;在高频情况下,它们主要呈现电抗特性并且随频率改变;实际应用中,铁氧体材料是作为射频电路的高频衰减器使用的;实际上,铁氧体可以较好的等效于电阻以及电感的并联,低频下电阻被电感短路,高频下电感阻抗变得相当高,以至于电流全部通过电阻;铁氧体是一个消耗装置,高频能量在上面转化为热能,这是由它的电阻特性决定的;对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率和饱和磁通密度;磁导率可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加;因此它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,如图1所示,电感L和电阻R都是频率的函数;当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的;a 安装图b高频等效电路c 电路符号图1 铁氧体磁珠在高频段,阻抗主要由电阻成分构成,随着频率的升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小,但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式消耗掉;在低频段,阻抗主要由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,电感L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高品质因素Q特性的电感,这种电感容易造成谐振,因此在低频段时可能会出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象3;磁珠种类很多,制造商会提供技术指标说明,特别是磁珠的阻抗与频率关系的曲线;有的磁珠上有多个孔洞,用导线穿过可增加元件阻抗穿过磁珠次数的平方,不过在高频时所增加的抑制噪声能力可能不如预期的多,可以采用多串联几个磁珠的办法;值得注意的是,高频噪声的能量是通过铁氧体磁矩与晶格的耦合而转变为热能散发出去的,并非将噪声导入地或者阻挡回去,如旁路电容那样;因而,在电路中安装铁氧体磁珠时,不需要为它设置接地点;这是铁氧体磁珠的突出优点4;3 磁珠和电感磁珠和电感的区别磁珠由氧磁体组成,电感由磁芯和线圈组成,磁珠把交流信号转化为热能,电感把交流存储起来,缓慢的释放出去,因此说电感是储能元件,而磁珠是能量转换消耗器件;电感多用于电源滤波回路,磁珠多用于信号回路,磁珠主要用于抑制电磁辐射干扰,而电感用于这方面则侧重于抑制传导性干扰;两者都可用于处理EMC、EMI问题;磁珠是用来吸收超高频信号,例如一些RF电路、PLL、振荡电路、含超高频存储器电路DDR SDRAM,RAMBUS等都需要在电源输入部分加磁珠,而电感是一种蓄能元件,用在LC振荡电路、中低频的滤波电路等,其应用频率范围很少超过50MHZ;地的连接一般用电感,电源的连接也用电感,而对信号线则常采用磁珠;片式磁珠与片式电感3.2.1 片式电感在电子设备的PCB板电路中会大量使用感性元件和EMI滤波器元件,这些元件包括片式电感和片式磁珠;在需要使用片式电感的场合,要求电感实现以下两个基本功能:电路谐振和扼流电抗;谐振电路包括谐振发生电路、振荡电路、时钟电路、脉冲电路、波形发生电路等;谐振电路还包括高Q带通滤波器电路;要使电路产生谐振,必须有电容和电感同时存在于电路中;在电感的两端存在寄生电容,这是由于器件两个电极之间的铁氧体本体相当于电容介质而产生的;在谐振电路中,电感必须具有高品质因素Q,窄的电感偏差,稳定的温度系数,才能达到谐振电路窄带,低的频率温度漂移的要求;高Q电路具有尖锐的谐振峰值;窄的电感偏置保证谐振频率偏差尽量小;稳定的温度系数保证谐振频率具有稳定的温度变化特性;标准的径向引出电感和轴向引出电感以及片式电感的差异仅仅在于封装不一样;电感结构包括介质材料通常为氧化铝陶瓷材料上绕制线圈,或者空心线圈以及铁磁性材料上绕制线圈;在功率应用场合,作为扼流圈使用时,电感的主要参数是直流电阻DCR,定义为元件在没有交流信号下的直流电阻、额定电流和低Q值;当作为滤波器使用时,希望宽的带宽特性,因此并不需要电感的高Q特性,低的直流电阻DCR可以保证最小的电压降;3.2.2 片式磁珠片式磁珠是目前应用、发展很快的一种抗干扰元件,廉价、易用,滤除高频噪声效果显著;片式磁珠由软磁铁氧体材料组成,片式铁氧体磁珠的结构和等效电路如图2所示,实质上它就是1个叠层型片式电感器,是由铁氧体磁性材料与导体线圈组成的叠层型独石结构;由于在高温下烧结而成,因而具有致密性好、可靠性高等优点;两端的电极由银/镍/焊锡3层构成,可满足再流焊和波峰焊的要求;在图2所示的等效电路中,R代表由于铁氧体材料的损耗主要是磁损耗以及导体线圈的欧盟损耗而引起的等效电阻,C是导体线圈的寄生电容;a片式铁氧体磁珠外形b片式铁氧体磁珠的结构c等效电路图2 片式铁氧体磁珠的结构与等效电路片式磁珠的功能主要是消除存在于传输线结构PCB电路中的RF噪声,RF能量是叠加在直流传输电平上的交流正弦波成分,直流成分是需要的有用信号,而射频RF能量却是无用的电磁干扰沿着线路传输和辐射EMI;要消除这些不需要的信号能量,使用片式磁珠扮演高频电阻的角色衰减器,该器件允许直流信号通过,而滤除交流信号;通常高频信号为30MHz以上,但是低频信号也会受到片式磁珠的影响;片式磁珠不仅具有小型化和轻量化的优点,而且在射频噪声频率范围内具有高阻抗特性,可以消除传输线中的电磁干扰;片式磁珠能够降低直流电阻,以免对有用信号产生过大的衰减;片式磁珠还具有显著的高频特性和阻抗特性,能更好的消除RF能量;在高频放大电路中还能消除寄生振荡;有效的工作在几个MHz到几百MHz的频率范围内5 6;片式磁珠在过大的直流电压下,阻抗特性会受到影响,另外,如果工作温升过高,或者外部磁场过大,磁珠的阻抗都会受到不利的影响;3.2.3 片式电感与片式磁珠的使用是使用片式磁珠还是片式电感主要还在于应用;在谐振电路中需要使用片式电感,而在需要消除不需要的EMI噪声时,则使用片式磁珠是最佳的选择;片式电感的应用场合主要有:射频RF和无线通讯,信息技术设备,雷达检波器,汽车电子,蜂窝电话,寻呼机,音频设备,PDAs个人数字助理,无线遥控系统以及低压供电模块等;片式磁珠的应用场合主要有:时钟发生电路,模拟电路和数字电路之间的滤波,I/O输入/输出内部连接器比如串口、并口、键盘、鼠标、长途电信、本地局域网等,射频RF电路和易受干扰的逻辑设备之间,供电电路中滤除高频传导干扰,计算机,打印机,录像机,电视系统和手提电话中的EMI噪声抑止;4 磁珠的选用与应用由于铁氧体磁珠在电路中使用能够增加高频损耗而又不引入直流损耗,而且体积小、便于安装在区间的引线或者导线上,对于1MHz以上的噪声信号抑制效果十分明显,因此可用作高频电路的去耦、滤波以及寄生振荡的抑制等;特别对消除电路内部由开关器件引起的电流突变和滤波电源线或其它导线引入电路的高频噪声干扰效果明显;低阻抗的供电回路、谐振电路、丙类功率放大器以及可控硅开关电路等,使用铁氧体磁珠进行滤波都是十分有效的;铁氧体磁珠一般可以分为电阻性和电感性两类,使用时可以根据需要选取;单个磁珠的阻抗一般为十至几百欧姆,应用时如果一个衰减量不够时可以用多个磁珠串联使用,但是通常三个以上时效果就不会再明显增加了7;如图3示出了利用两只电感性铁氧体磁珠构成的高频LC滤波器电路,该电路可有效的吸收由高频振荡器产生的振荡信号而不致窜入负载,并且不降低负载上的直流电压;图3 利用电感性铁氧体磁珠构成的LC高频滤波器电路由于任何传输线都不可避免的存在着引线电阻、引线电感和杂散电容,因此,一个标准的脉冲信号在经过较长传输线后,极易产生上冲及振铃现象;大量的实验证明,引线电阻可使脉冲的平均振幅减小,而引线电感和杂散电容的存在,则是产生上冲和振铃的根本原因;在脉冲前沿上升时间相同的条件下,引线电感越大,上冲及振铃现象就越严重,杂散电容越大,则使波形的上升时间越长,而引线电阻的增加,将使脉冲的振幅减小;在实际电路中,可以利用串联电阻的方法来减小和抑制上冲及振铃;图4给出了利用一个电阻性铁氧体磁珠来消除两只快速逻辑门之间由于长线传输而引起的振铃现象;a电路图b波形图图4 利用电阻性铁氧体磁珠消除振铃现象铁氧体抑制元件还广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上;如在印制板的电源线入口端加上铁氧体磁珠,就可以滤除高频干扰;铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力;两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠长度越长抑制效果越好;普通滤波器是由无损耗的电抗元件构成的,它在线路中的作用是将阻带频率反射回信号源,所以这类滤波器又叫反射滤波器;当反射滤波器与信号源阻抗不匹配时,就会有一部分能量被反射回信号源,造成干扰电平的增强;为解决这一弊病,可在滤波器的进线上使用铁氧体磁环或磁珠套,利用磁环或磁珠对高频信号的涡流损耗,把高频成分转化为热损耗;因此磁环和磁珠实际上对高频成分起吸收作用,所以有时也称之为吸收滤波器;不同的铁氧体抑制元件,有不同的最佳抑制频率范围;通常磁导率越高,抑制的频率就越低;此外,铁氧体的体积越大,抑制效果越好;在体积一定时,长而细的形状比短而粗的抑制效果好,内径越小抑制效果也越好;但在有直流或交流偏流的情况下,还存在铁氧体饱和的问题,抑制元件横截面越大,越不易饱和,可承受的偏流越大;EMI吸收磁环/磁珠抑制差模干扰时,通过它的电流值正比于其体积,两者失调造成饱和,降低了元件性能;抑制共模干扰时,将电源的两根线正负同时穿过一个磁环,有效信号为差模信号,EMI吸收磁环/磁珠对其没有任何影响,而对于共模信号则会表现出较大的电感量;磁环的使用中还有一个较好的方法是让穿过的磁环的导线反复绕几下,以增加电感量;可以根据它对电磁干扰的抑制原理,合理使用它的抑制作用;铁氧体抑制元件应当安装在靠近干扰源的地方;对于输入/输出电路,应尽量靠近屏蔽壳的进、出口处;对铁氧体磁环和磁珠构成的吸收滤波器,除了应选用高磁导率的有耗材料外,还要注意它的应用场合;它们在线路中对高频成分所呈现的电阻大约是十至几百欧姆,因此它在高阻抗电路中的作用并不明显,相反,在低阻抗电路如功率分配、电源或射频电路中使用将非常有效3;5 结论近年来,由于电磁兼容的迫切要求,铁氧体磁珠得到了广泛的应用,尤其是片式铁氧体磁珠;在各种现代电子产品中,为了达到电磁兼容的要求,几乎都采用了这类元件;但值得注意的是,这类元件品种繁多,性能各异,不像阻容元件那样的系列化、标准化,所以,必须全面了解各种铁氧体磁珠的特性,并根据实际情况,恰当的选择与使用这些元件才能收到满意的效果;贴片磁珠参数:以常用于电源滤波的HH-1H3216-500为例,其型号各字段含义依次为:HH 是其一个系列,主要用于电源滤波,用于信号线是HB系列;1 表示一个组件封装了一个磁珠,若为4则是并排封装四个的;H 表示组成物质,H、C、M为中频应用50-200MHz,T低频应用50MHz,S高频应用200MHz;3216封装尺寸,长,宽,即1206封装;500阻抗一般为100MHz时,5050X 100ohm;其产品参数主要有三项:阻抗Z100MHz ohm欧姆 : Typical典型值 50, Minimum最小值 37; 直流电阻DC Resistance直流阻抗 m ohm: Maximum 最大值20;额定电流Rated Current mA: 2500.。
MACS磁珠分选阳性分选和去除分选。
复合分选策略是将两种基本分选策略相结合或者联合使用多选微珠,从而实现细胞亚群的分选。
1、阳性分选策略(Positive selection strategy)阳性分选中,目的细胞被磁性标记后,作为阳性标记组分直接分选出来。
分选后的细胞不必去除MACS微珠,可立即用于培养或者后续操作。
该方法可以将磁性标记的靶细胞富集10000倍。
阳性分选策略优点:纯度高,回收率高,操作迅速、简便。
2、去除分选策略(Depletion strategy)去除分选是把非目的细胞磁性标记后从细胞混合物中去除的方法,即未磁性标记的细胞为目的细胞。
MACS分选柱技术加上强磁性标记可以去除高达4个对数级的细胞。
去除分选策略适用范围:去除不需要的细胞;缺乏针对目的细胞的特异性抗体(如肿瘤细胞);不需要抗体和目的细胞结合,即细胞不被激惹(如T细胞、B细胞、NK细胞功能分析);复合分选的一部分。
3、复合分选策略联合使用两种以上分选策略,主要用于细胞亚群的分选或者得到高纯度非常稀有的细胞。
(1)去除后再阳性分选(Depletion followed by positive selection)细胞亚群的分选,可以先磁性标记非目的细胞,去除分选后对阴性组分再行磁性标记和阳性分选。
适用范围:在细胞悬液中,非目的细胞也表达用来阳性选择目的细胞的抗原,就需要先去除这群非目的细胞;如果要分选非常稀有细胞,先从细胞悬液中去除非目的细胞,在富集细胞的基础上,进行阳性分选,可获得高纯度目的细胞。
(2)多重分选策略(MultiSort Strategy)MACS多重分选是一种根据多种表面标志磁性分选细胞的技术。
多重分选中,首先用MACS多选微珠标记目的细胞,进行第一参数阳性分选。
然后细胞与多选解离试剂共同孵育,后者可以将微珠从抗体上酶性解离下来。
接着使用针对另一细胞表面标志的抗体-微珠复合物磁性标记阳性分选细胞。
二次标记的细胞可以再次进行阳性分选或者去除分选。