磁気活性化細胞選別

磁気活性化細胞選別（MACS ）は、ミルテニー・バイオテック社が発明した、さまざまな細胞集団をその表面抗原（ CD分子）に応じて分離する方法です。MACSという名称は同社の登録商標です。

この方法は、超常磁性 ナノ粒子とカラムを使用するミルテニー バイオテックの MACS システムで開発されました。超常磁性ナノ粒子は 100 nm 程度です。これらを使用して標的細胞にタグを付け、カラム内に捕捉します。カラムは永久磁石の間に配置され、磁性粒子と細胞の複合体が通過すると、タグを付けた細胞が捕捉されます。カラムはスチールウールで構成されており、永久磁石の間にカラムを配置すると磁場勾配が大きくなり、分離効率が最大限に高まります。

磁気活性化細胞選別は、免疫学、癌研究、神経科学、幹細胞研究などの分野で一般的に使用されている方法です。Miltenyi は、特定の細胞を標的とするために使用できる抗体に結合した磁性ナノ粒子であるマイクロビーズを販売しています。

MACS法では、特定の表面抗原に対する抗体でコーティングされた磁性ナノ粒子を使用して細胞を分離することができます。これにより、この抗原を発現する細胞が磁性ナノ粒子に付着します。ビーズと細胞をインキュベートした後、溶液を強力な磁場内のカラムに移します。このステップでは、ナノ粒子に付着した細胞（抗原を発現）はカラム上に留まり、他の細胞（抗原を発現していない）は通過します。この方法では、特定の抗原に関して細胞を正または負に分離することができます。^[1]

ポジティブ選択では、磁場からカラムを取り除いた後、磁気カラムに付着した目的の抗原を発現する細胞を別の容器に洗い流します。この方法は、CD4 リンパ球などの特定の細胞タイプを分離するのに役立ちます。

さらに、この技術により、外見や運動性は良好であっても、アポトーシスを開始した精子を早期に検出することが可能になる。精子には、アネキシンに結合する磁気標識受容体が添加される。正常細胞内では、ホスファチジルセリン分子は細胞膜の内側の細胞質側に位置する。しかし、アポトーシスプロセスを開始する細胞では、ホスファチジルセリンは細胞膜の外側を向き、アネキシン複合体と結合する。そのため、正常精子は標識受容体と結合することなくカラムを通過する。^[2] 一方、アポトーシス促進精子は捕捉されたままとなり、磁気標識抗体による精子選択プロセスとなる。最後に、この技術は、限界はあるものの、その有効性を示している。

ネガティブ選択では、目的外の細胞に存在することが知られている表面抗原に対する抗体が使用されます。細胞/磁性ナノ粒子溶液をカラムに投与すると、これらの抗原を発現する細胞がカラムに結合し、通過した画分が収集されます。これには、これらの望ましくない抗原を持つ細胞はほとんど含まれません。^[3]

目的抗原に対する抗体に結合した磁性ナノ粒子は常に入手できるわけではないが、それを回避する方法がある。蛍光体結合抗体の方がはるかに普及しているため、抗蛍光色素抗体でコーティングされた磁性ナノ粒子を使用することが可能である。これらは目的抗原に対する蛍光標識抗体とともにインキュベートされ、抗原に関する細胞分離に役立つ可能性がある。^[4]

• ダイナビーズ
• フローサイトメトリー

• S. Miltenyi、W. Muller、W. Weichel、A. Radbruch、「MACS による高勾配磁気細胞分離」、Cytometry、vol. 11、no. 2、pp. 231–238、1990 年。