体外诊断（In Vitro Diagnostics, IVD）是指在人体外对血液、体液、组织样品进行检测，是临床诊断和健康管理的关键技术，被视作 “医生的眼睛”。
近年来，在疾病筛查、感染监测、免疫检测、分子诊断等领域不断扩大的需求下，体外诊断技术（IVD）正快速发展。从 ELISA、发光免疫分析（CLIA）、到快速诊断试剂（POCT），高质量的原料蛋白与高性能分离材料成为诊断产品的核心基础。
在这一过程中，层析技术（Chromatography）以其高选择性、可放大性、温和条件等优势，已成为 IVD 原料制备的关键手段。
产业链与原料的重要性IVD 产业链一般由上游原料供应、中游试剂与仪器制造、下游使用终端三部分构成。
◉ 上游：原料供应（核心环节）
包括抗体、抗原、诊断酶等生物原料，以及磁珠、载体材料等关键物料。
这些原料的纯度、活性和批间一致性直接决定了 IVD 试剂的性能，是产业链中技术壁垒最高的环节。
展开剩余86%◉ 中游：试剂与仪器制造
涵盖免疫、生化、分子等各类检测试剂的研发、生产与质控，也包括配套仪器设备。
随着阳光采购和带量采购推进，中游企业对上游原料的成本控制与稳定供应提出了更高的要求。
◉ 下游：使用终端
医院、第三方实验室、疾控体系及 POCT 家庭检测场景构成下游应用端，对试剂的稳定性和批间一致性高度敏感。
为什么 IVD 原料高度依赖层析？与生物制药行业不同，IVD 对原料蛋白的关注点更加偏向检测特异性与信号稳定性，例如：
◉ 对抗原/抗体蛋白的要求
• 高纯度（通常 > 95%）减少背景信号
• 无聚集体/片段，保证包被均一性
• 构象完整、表位纯正确保检测特异性
◉ 对酶类（如 HRP、ALP）的要求
• 活性高且稳定
• 无重金属离子抑制
• 不含干扰底物反应的小分子杂质
◉ 对载体材料表面配基的要求
• 结合能力稳定
• 批间一致性高
• 化学稳定性好
原料蛋白更高纯度、更稳定、更一致是优秀 IVD 产品的基础。层析（Chromatography），是实现这一基础最稳健的技术路径。
层析在 IVD 核心原料制备中的典型应用◉ 抗体原料的纯化：Protein A / G / L 亲和层析+精细纯化
抗体在 IVD 中应用最广，包括包被抗体、检测抗体、标记抗体、二抗、C抗体等。典型流程为：
Fig.1 抗体原料纯化的典型流程
◉ 酶类蛋白（HRP、ALP、G6PD等）的纯化：离子交换
IVD 对酶类的活性要求极高，因此纯化过程需避免高温、避免强酸碱。常用层析组合为：
Fig.2 酶类蛋白纯化常用层析组合
适用于：
• 化学发光 HRP 原料
• 干化学酶原料
• 血液学诊断酶类
对于构建有标签的重组蛋白，可选择标签亲和纯化类填料如：
• His-tag → Ni²⁺-NTA
• GST-tag → 谷胱甘肽亲和
一步实现高纯度，条件温和，利于保持构象。
◉ 抗原的制备：多模式层析
在体外诊断（IVD）领域，许多关键抗原均采用重组形式生产。这是因为重组表达能够提供稳定、安全、可规模化的原料来源，同时确保表位完整性与批间一致性，满足免疫诊断对抗原的严格要求。常见的重组抗原包括：
• 病毒学类抗原：HIV、HBsAg、HCV 等
• 肿瘤标志物：AFP、CEA 等
• 自身免疫相关抗原
这些重组蛋白通常具有构象复杂、杂质类型多的特点，因此抗原的纯化多采用阴阳离子、疏水、多模式层析，或者预活化填料、金属螯合层析进行纯化。
多模式层析具有 SEC/IEX + HIC + H-bond 共同作用，可显著提升分离的选择性和杂质去除能力。
◉ 诊断用磁珠和亲和填料的表面配基制备
IVD 中常用：
• 亲和磁珠（Protein A/G/L、Ni²⁺、抗体偶联磁珠）
• 固相支持材料（ELISA 包被材料）
层析可用于：
• 亲和配基的制备
• 偶联前小分子杂质去除
• 配基活性分级纯化
应用案例◉ 应用案例1：鼠IgG 纯化
• 填料名称：AT protein A Diamond
Fig.3 纯化后SDS-PAGE图
Lane1：Marker 2.批次1洗脱 3.批次2洗脱
4.批次3洗脱 5.其他公司IgG 6. 批次4洗脱
◉ 应用案例2：His标签酶纯化
• 填料名称：Ni Bestarose FF
Fig.4 样品SDS-PAGE 图
左：Lane1.全菌 2.上清 3.沉淀 4.流穿 5.漂洗 6.Marker
右：Lane1-11.分管收集洗脱样品 Lane12.Marker
层析，是 IVD 原料稳定性的核心技术从抗体、抗原到重组酶类，IVD 原料的纯度、构象、杂质水平与批间一致性，都直接决定试剂盒的性能。
在所有原料制备方法中，层析以其：
• 高选择性
• 温和条件
• 杂质去除能力强
• 易于放大
• 工艺可控性好
成为 IVD 原料纯化的核心技术。
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