[发明专利]可用于SQUID检测的水溶性磁性纳米粒子的制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种SQUID检测的水溶性磁性纳米粒子的制备新方法。

背景技术

超顺磁性纳米粒子是在近年发展起来的一种新型材料，由于磁性纳米粒子具有特殊的磁 导向性、超顺磁性，以及表面可连接生化活性功能基团等特性，使其在核酸分析、临床诊断、 靶向药物、细胞分离和酶固定化等领域的应用得到了广泛的发展，将这些性质应用到生物传 感器中，可以显著提高生物传感器检测的灵敏度，缩短生化反应的时间，提高检测的通量， 为生物传感器领域开辟了广阔的前景。近年来，由于金磁复合纳米颗粒具有制备简单、光学 性能突出以及易于修饰等特点，以及成核材料所具有的磁学性质，使该类型复合材料在生物 医学和分子生物学研究领域成为研究的热点。磁性纳米粒子越来越多的被用于生物医学领域， 而其定量定性分析手段也备受关注。超导量子干涉仪(SQUID)以其较高的灵敏度、操作方 便直观等优点迅速介入磁性纳米粒子的定性定量分析的领域。

SQUID的主要功能是测量磁场，它是利用测量相应的最大超导电流I_max的变化达到测量 外界磁通量φ_外的微小变化的目的，从而测量出外界磁场。其实质是一种将磁通转化为电压的 磁通传感器，是基于超导约瑟夫森效应和磁通量子化现象。原则上它可以测量出非常微弱的 磁场，适用于能转换成磁信号的所有物理量的测量。可以检测最低限达10^-15T磁信号(如磁 通量、电信号)。以SQUID为基础派生出各种传感器和测量仪器，可以用于测量磁场，电压， 磁化率等物理量。它的应用范围十分广泛，包括用于超高灵敏磁强计、近磁场天线、极微弱 电流或电压的测量等相关方面的地矿、物探、无损探测、天文、生物医学与临床诊断等领域。

2000年，Chenla等人发明了一种化学均相免疫分析检测新方法，他们采用超顺磁性纳米 粒子负载抗体，通过SQUID检测磁滞信号，从而实现生物分子的定量检测。Weitschies等采 用SQUID作为磁场感应器，发明了一种磁驰豫/剩磁免疫分析检测方法。

本发明中，采用SQUID的原理在于，由于磁性粒子的个数或浓度与病毒、抗体(生物分 子)作用后，与被基片捕获组装后放大的磁信号相关，而且磁强范围落于SQUID检测的范围。 基于磁性纳米粒子分离、磁性放大与SQUID检测的这种思路，我们可以实现磁性纳米粒子的 超灵敏识别与定量分析。

发明目的

本发明的目的是为了提供一种SQUID检测水溶性磁性纳米粒子制备的新方法，以便定量 检测磁性纳米粒子，实现磁性纳米粒子的用量检测，并且具有检测灵敏度高，时间短，操作 简便等优点。

发明内容

本发明的目的通过下述方案实现：

1.金包覆的磁性纳米颗粒(Fe₃O₄)的制备：

(a)以共沉淀法制备Fe₃O₄。利用三价铁离子和二价铁离子的混合溶液，在碱(NaOH) 的作用下，通过共沉淀法制得Fe₃O₄纳米粒子；然后，用氨基硅烷将所得的磁性粒子氨基化； 再在金离子(Au³⁺)存在的条件下，利用超声化学法合成金包覆的Fe₃O₄纳米粒子。

2.金包覆磁粒表面生物功能化：

(b)利用巯基乙胺使得金磁粒表面修饰上巯基，在其表面形成巯基键(-SH)；然后，在 戊二醛的作用下，使得金磁粒表面修饰上醛基，因为醛基易于键合吸附单抗，且便于金磁粒 进行生物分子功能化。在此基础上，对其进行生物素-亲和素修饰。

3.金包覆磁粒负载抗原抗体(或DNA)与基片结合：

(c)将上述磁粒进行单抗化后，对大肠杆菌进行特异性吸附，捕获抗原后再与修饰有 抗体的微小基片(基片可采用多孔板，凝胶玻片或膜片，微阵列玻片或膜片)组装，得到夹 心锚定结构，使得基片上的磁性纳米粒子组装放大磁信号；即可得到SQUID检测体系A。

(d)或将上述生物素-亲和素修饰的磁粒，进行DNA连接，再与修饰有目标DNA的 基片(基片可采用多孔板，凝胶玻片或膜片，微阵列玻片或膜片)组装，即可得到SQUID 检测体系B。

本发明相比现有技术具有如下优点：

1、本发明在整个实验过程中，都可以采用SQUID实现对磁性纳米粒子的检测，灵敏度 高，操作精确，便捷。