[发明专利]一种用于动物组织核酸提取的磁性微球

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性微球及其制备方法，更具体来说，涉及用于动物组织核酸提取的磁性微球及其制备方法。

背景技术

动物疾病对畜牧业以及人类的食品安全都有着重要的影响，采用分子生物学方法对动物组织进行病原菌诊断能够获得最准确的结果。关键步骤是要从动物组织样品中提取细菌或病毒的DNA。能获取不同种类的细菌DNA或不同种类病毒的DNA，以及基因组的完整性、纯度和浓度，是从动物组织中提取DNA用于动物病原菌诊断的首要目标。

现有的DNA提取过程中常常有污染，并且步骤繁琐，提取过程时间较长。如高氯酸钠法、SDS法和尿素法等提取方法，但这些方法需要样本量较大，并且苯酚类等有机物容易在DNA溶液中残留，特别是在后续的PCR扩增过程中会干扰扩增过程，影响扩增结果，使得该方法的应用受到一定的限制。

磁性微球在外加磁力的作用下，可快速分离纯化核酸DNA/RNA，因安全并易于实现自动化而迅速发展。磁性微球核酸提取方法是指以超顺磁性的磁性微球在高盐、低PH溶液中吸附核酸，而在低盐溶液中将核酸从磁性微球表面脱离的原理进行核酸提取的方法。

现有的磁性微球通常是由四氧化三铁或三氧化二铁等磁芯与二氧化硅等材料复合而成的具有一定磁性的球形微粒。中国发明专利(CN1217352)公开了一种二氧化硅包覆四氧化三铁的磁性微球的制备方法，其采用酸化法在四氧化三铁表面沉积二氧化硅。而加入的酸性物质(HCl)会在一定程度上与磁芯四氧化三铁发生反应，从而会对磁性微球的磁性产生不确定性影响，导致产品质量不稳定。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术中存在的某些和某个问题，提供一种用于动物组织核酸提取的磁性微球及其制备方法。

根据本发明的用于动物组织核酸提取的磁性微球的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚碳硅烷固体溶解到有机苯类溶剂中，形成乳液；

(2)将纳米级磁性粉体加入到含有表面活性剂的有机醇类溶剂中，搅拌均匀形成悬浮液；

(3)将步骤(2)中的悬浮液加入到步骤(1)中的乳液中，搅拌均匀，得到混合液；其中聚碳硅烷与磁性粉体的质量比为2-5:1；

(4)将混合液通过微孔膜滴入到含有交联剂的温水溶液中；水温保持在60-90℃，使得混合液中的聚碳硅烷交联固化在磁性粉体表面；

(5)利用减压蒸馏手段将水分和有机溶剂去除，得到聚碳硅烷包覆磁性粉体的固体微球；

(6)将固体微球在500-1000℃下、氮气或惰性气体保护下进行保温1-2小时，聚碳硅烷裂解后形成表面多孔的固体微球；

(7)将热处理后的固体微球通过磁分离手段进行筛选，筛选出合格的成品磁性微球。

步骤(1)中，有机苯类溶剂选自甲苯、二甲苯和二乙烯基苯中的一种或几种组合。聚碳硅烷与有机苯类溶剂的质量比优选控制在1-1.5:1，在该配比范围内，形成的乳液能够保持适中的粘度，以便于后续的混合。

步骤(2)中，有机醇类溶剂选自乙醇或乙二醇；表面活性剂选自二辛基琥珀酸磺酸钠、十烷基硫酸钠、溴化十烷基三甲基铵或溴化十烷基铵。上述表面活性剂能够与有机醇互溶，从而能够将纳米磁性粉体充分分散并悬浮。其中磁性粉体为铁、钴、镍或它们的合金，也可以为Fe₃O₄。磁性粉体的粒径优选为1nm-30nm，在该粒径范围内的磁性粉体具有超顺磁性，即当外加磁场撤去后，磁性粉体无剩磁，从而不会发生聚集。

步骤(2)中，磁性粉体与有机醇类溶剂的质量比优选为1-3:1，表面活性剂与有机醇类溶剂的质量比优选为0.05-0.2:1。在这些配比条件下，磁性粉体不仅能够很好地分散，并且具有相对高的浓度，从而为最终产品的磁强度提供的保证。

步骤(4)中，交联剂选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺或氨丙啶，这两种交联剂能够与水互溶，交联剂与水的质量比优选为0.05-0.2:1。在该步骤中，微孔膜的孔径优选为1-50μm，更优选为10-30μm。通过微孔膜的液滴进入温水溶液后，形成尺寸均一的水包油球形结构，并且球形结构表面的聚碳硅烷在交联剂和温度促进作用下，迅速发生交联固化，从而均匀包覆住磁性粉体。