Fe-,3-O-,4--SiO-,2-復(fù)合納米磁性微球制備及用于DNA分離純化研究.pdf

1、近年來，隨著納米材料科學的發(fā)展，生化分離技術(shù)開辟了一個新的領(lǐng)域，即利用復(fù)合納米磁性微球進行核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的分離純化，它具有很多傳統(tǒng)技術(shù)不具備的優(yōu)點，展現(xiàn)了廣闊的發(fā)展前途。本文制備一種新型的Fe<,3>O<,4>/SiO<,2>復(fù)合納米磁性微球，對其進行表征并應(yīng)用于DNA分離純化，結(jié)果如下： 1. 采用改進的化學共沉淀法制備Fe<,3>O<,4>納米微球。透射電子顯微鏡鑒定其粒徑大小為6nm～12nm，粒徑分布均勻且分散

2、性較好；其飽和磁化強度為62.6emu/g，具有超順磁性；x射線衍射結(jié)果顯示自制的Fe<,3>O<,4>屬于立方尖晶石型結(jié)構(gòu)；578cm以和3421cm-I處強烈紅外吸收光譜也和標準Fe<,3>O<,4>的特征吸收峰吻合。 2.采用溶膠凝膠工藝，在醇水溶液中以氨水為堿催化劑，以自制的Fe304納米微球為核，以正硅酸乙酯(TEOS)為前驅(qū)體，分別制備出一次包被Fe<,3>O<,4>/SiO<,2>復(fù)合納米磁球(1 號磁球)和兩次包

3、被Fe<,3>O<,4>/SiO<,2>復(fù)合納米磁球.(2號磁球)。1號磁球直徑大小為20nm～30nm左右，2號磁球為30nm～50nm左右，分散效果比較理想；飽和磁化強度分別為1號55.2emu/g，2號51.8emu/g，具有超順磁性；x射線衍射圖譜與標準Fe<,3>O<,4>圖譜相一致，沒有明顯SiO<,2>衍射峰的存在，說明包覆SiO<,2>以無定型的形態(tài)存在。1097 cm<'-1>和950 cm<'-1>處紅外吸收峰和標準

4、SiO<,2>圖譜相吻合，說明SiO<,2>成功與<,3>O<,4>復(fù)合。 3.在最佳濃度配比的結(jié)合液(20％PEG和4mol/L NaCl混合液)中，1號和2號磁球?qū)NA結(jié)合能力存在差異。分別使用100μg 1號和2號磁球，對500ng標準DNA樣品進行回收，2號磁球的DNA回收率為78.2％，略高于1號的71.6％，因此后續(xù)實驗全部采用2號磁球，100μg 2號磁球?qū)NA的飽和吸附量為519ng/μg，吸附DNA后用TE

5、溶液洗脫，其洗脫率高達95％-97％。 4.利用2號Fe<,3>O<,4>/SiO<,2>復(fù)合納米磁性微球提取質(zhì)粒DNA：對經(jīng)典的堿裂解法進行改進，堿性裂解后分別使用以PEG和鹽酸胍為結(jié)合液的磁性方法；以及把溶菌酶裂解法改進后結(jié)合磁性方法提取。將三種方法同試劑盒方法對比，從1.5mL 1.5 X 10<'9>cells/mL E.coli DH5α菌液中，三種磁性方法提取得到的質(zhì)粒DNA分別為10.2μg、8,5μg、8.2μg

6、，跟試劑盒的9.5μg差別不大；而且DNA片段完整；OD260/OD280比值為1.8±0.1，純度較高；完全適合后續(xù)PCR擴增。 5.建立了Fe<,3>O<,4>/SiO<,2>復(fù)合納米磁性微球提取血液基因組DNA方法，將磁性方法與試劑盒方法、傳統(tǒng)方法在提取質(zhì)量、速度、價格等指標進行對比。從200μL兔血中磁性法與傳統(tǒng)法、試劑盒法提取DNA量分別為8.1μg、10.1μξ和8.3μg，從200肚雞血中分別為5.0μg、7.6μ

7、g和5.6μg；分別用三種方法提取20個樣本，耗時分別為50min、50min、12h；分別對三種方法得到的DNA進行電泳檢測和PCR擴增，結(jié)果證明三種方法都可以用于分子生物學操作；處理一個樣本試劑盒方法和傳統(tǒng)方法成本分別為40元和4元，而磁性法僅0.4元；磁性法用于提取雞血基因組DNA完全不需要離心。 6.利用2號Fe<,3>O<,4>/SiO<,2>復(fù)合納米磁性微球進行DNA瓊脂糖凝膠回收：QuantityOne軟件對瓊脂糖