[发明专利]一种单链DNA核酸适配体修饰二氧化硅/四氧化三铁磁性微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学分析测试仪器领域，具体涉及一种单链DNA核酸适配体修饰SiO₂/Fe₃O₄磁性微球的制备方法。

背景技术

现代分析化学所涉及的样品以气、液、固相多相形式存在，组成复杂，而且在测定时往往相互干扰，同时分析物较低的浓度、较差的稳定性也给分析检测带来了一系列的困难。尤其是环境和生物样品，都要进行样品前处理才能进一步测定。在一个完整的样品分析过程中，样品前处理所需时间最长，约占整个分析时间的2/3。因此，样品前处理新技术与新方法的探索已成为现代分析化学领域的重要课题和发展方向之一。高效、快速、绿色的样品前处理技术不仅省时省力，而且可以减少多次操作带来的实验误差，同时也可避免使用大量有机溶剂而减少对环境的污染。

核-壳结构磁性复合材料是近年来发展起来的一种新型材料，其独特的结构和磁性能，使其在信息存储、生物、医学以及环保等领域都具有广泛的应用前景。磁性复合材料中的磁性物质大多为氧化物磁性材料或金属磁性材料，相比其它磁性纳米材料，Fe₃O₄纳米材料不仅制备价格低廉，工艺简单，饱和磁化强度高，而且对人体不产生毒副作用，无免疫原性，可随人体代谢排出体外，基于以上特点Fe₃O₄纳米材料在生物、临床诊断方面体现出其它材料无可比拟的优势。磁性纳米微粒壳层材料大致包括表面活性剂、无机材料、高分子材料和生物大分子材料四大类。其中无机材料包覆的微粒的粒径小，分布更均匀。常用的无机材料有SiO₂、金以及碳。SiO₂具有良好的化学惰性、生物相容性以及胶体稳定性等特点，因此常常被用来包覆各种磁性纳米粒子。制备好的核-壳结构磁性粒子也可通过各种表面物理修饰和表面化学修饰来扩展其应用前景。

核酸适配体(Aptamer)是通过指数富集配基的系统进化技术(SELEX)经体外筛选得到的一段短的单链寡核苷酸序列（DNA或RNA），能与靶分子高特异性、高亲和力结合。经SELEX技术筛选得到的适配体，与抗体相比具有以下突出优点：(1)适配体的筛选是通过体外过程完成的，不依赖于细胞或动物，其特性可根据需要而改变；(2)适配体可通过化学合成来制备，具有很高的精确性和重复性；(3)适配体具可逆变性，变性后的适配体能在数分钟之内复原，并能长期储存和在常温下运输。目前，SELEX技术已成功筛选出300种以上能够与目标分子结合的适配体，如生长因子、抗体、抗生素、病原体以及细胞等的适配体。核酸适配体通过氢键、静电作用、范德华力、碱基互补配对等分子内的相互作用，可形成多种特定的空间结构，与目标分子产生特异性的结合。例如，Penner小组筛选出可特异性识别赭曲霉素A的DNA适配体，构建了DNA适配体亲和柱用于检测小麦样品中的赭曲霉素A，该DNA适配体对赭曲霉素A具有高选择性，而对于赭曲霉素A结构类似物丙酮苄羟香豆素及N-乙酰苯丙氨酸没有识别能力(Cruz-Aguado J A,Penner G.Determination of ochratoxin A with a DNA aptamer[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2008,56(22):10456?10461)。Geiger A等人利用反淘汰法分离抗精氨酸适配体时采用D-精氨酸对映体筛选出来的适配体显示出的对映选择性值高达10000。(Geiger A,Burgstaller P,von der Eltz H,et al.RNA aptamers that bind L-arginine with sub-micromolar dissociation constants and high enantioselectivity[J].Nucleic acids research,1996,24(6):1029?1036)。