[发明专利]一种四氧化三铁免疫纳米磁珠及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于免疫纳米磁珠的技术领域，具体涉及一种Fe₃O₄免疫纳米磁珠及其制备方法和应用。

背景技术

随着食品行业的快速发展，环境污染加剧，过敏食物越来越多，食品过敏的发病率和流行情况日益加剧，食品过敏性疾病已成为一个新兴的、公众性、全球性的健康问题。其中，坚果类制品的过敏更是占有很大的比重，因坚果类食品具有极高的营养价值及独特的风味，作为疗效食品和休闲食品深受消费者的喜爱，但是坚果类食品过敏涉及食物过敏症的90％。因此在食品标签上标清过敏原的存在是避免过敏患者食入潜在过敏原的最有效途径，坚果过敏原的检测是有必要的。现有的检测方法基本上都是通过前期的分离与富集后，再通过生物传感器法、质谱分析方法，进而确认靶标蛋白，检测速度慢，对设备要求高，成本高。

纳米磁珠因其独特的磁学特性，如超顺磁性和高矫顽力，在生物医学领域具有广阔的应用前景而备受关注。纳米磁珠在细胞分离、固定化酶、免疫诊断及肿瘤靶向治疗、DNA分离及核酸杂交等方面均有广泛应用，其中将纳米磁珠和抗体结合制成免疫磁珠，因其在免疫检测、细胞分离和生物大分子纯化等方面的应用，受到人们的广泛研究。免疫磁珠(Immunomagnetic Beads，IMB)是表面包被有抗体(或配体)的磁性微球。免疫磁珠主要由载体微球和免疫配基两部分组成。载体微球包括金属小颗粒组成的核心和包裹在核心外层起修饰作用的高分子材料(如：聚苯乙烯、氨基硅烷化试剂、戊二醛等)，最外层为功能基层即免疫配基，一般包括抗原、抗体、生物酶、细胞、凝集素、金属离子及有机物等。免疫磁珠的制备过程中，人们做了大量的研究。1979年，John Ugelstad等成功地制备了一种均匀性和粒度适宜的聚苯乙烯微球，将其磁化并与抗体连接后，成为一种分离细胞效果极佳的免疫磁珠--Dynabeads。迄今，我国尚没有生产高质量免疫磁珠的能力，而进口磁珠的价格昂贵，因而限制了免疫磁珠在我国生物医学研究领域中的应用。其次，免疫磁珠制备难度较大，要获得均一、球形、超顺磁性且易于结合蛋白的磁珠很难，但是随着科学的发展，免疫磁珠在整个医学领域尤其是临床上的作用会越来越大。

在众多的纳米材料中，Fe₃O₄纳米颗粒以其优良的性质和广泛地应用而备受关注。Fe₃O₄纳米颗粒的制备方法主要包括共沉淀法、热分解法等。其中，共沉淀法是在有两种或多种阳离子的溶液中加入沉淀剂，这种多元体系的溶液经过沉淀反应后，可以得到成分均一的沉淀。目前最普遍使用的方法是按方程式：Fe²⁺+2Fe³⁺+8OH^-＝Fe₃O₄↓+4H₂O为原理进行的，按照一定摩尔比例配置Fe²⁺，Fe³⁺的水溶液，向其中加入过量NaOH溶液作为沉淀剂，在一定条件下制成Fe₃O₄纳米磁珠。但是制备过程中要在氮气气体的保护下才可进行，具有一定的限制性，制备出的纳米磁珠饱和磁化强度低。

有鉴于此，有必要提出一种新的Fe₃O₄免疫纳米磁珠及其制备方法和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四氧化三铁免疫纳米磁珠及其制备方法，该方法可以不受双氧水或氮气的的限制，改善了Fe₃O₄纳米磁珠的磁学性质，通过对纳米磁珠的表面修饰，与坚果过敏性血清抗体结合可以制成免疫磁珠。

为了实现上述目的，所采用的技术方案是：

一种四氧化三铁免疫纳米磁珠的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备纳米磁珠：

将Fe²⁺的铁盐和Fe³⁺的铁盐溶解于水中，得铁盐溶液；所述Fe²⁺的铁盐中Fe²⁺和Fe³⁺的铁盐中Fe³⁺的摩尔比为1:1-2；

在65-75℃的温度下，先超声铁盐溶液4-6分钟，再加入过量的氢氧化钠溶液并搅拌25-35分钟，再静置晶化2-3小时，得四氧化三铁沉淀；

通过磁分离将四氧化三铁沉淀分离出来，先用蒸馏水洗涤2-3次，再无水乙醇洗涤2-3次，得四氧化三铁纳米磁珠无水乙醇混合液；

(2)纳米磁珠的表面修饰：