[发明专利]一种氨基磁性纳米粒子的制备方法及其在DNA提取中的应用

说明书

本发明提供了一种氨基磁性纳米粒子的制备方法及其在DNA提取中的应用，氨基磁性纳米粒子的制备方法包括以下步骤：(1)Fe₃O₄磁性纳米颗粒的制备；(2)酒石酸氢钠包裹的Fe₃O₄磁性纳米颗粒的制备；(3)乙二胺修饰的酒石酸氢钠包裹的Fe₃O₄磁性纳米颗粒的制备。本发明制备的氨基磁性纳米粒子的合成过程无高温高压，且无三废产生，因此具有绿色环保、工艺简单的特点；相对于传统的商品化试剂盒，所需原料易得、价格较为便宜，且合成步骤简单、易于操作；表面带有氨基，呈正电荷状态，有利于与带负电荷DNA的结合，在DNA提取的应用中，磁性纳米粒子体现出较强的DNA结合能力和较高的提取效率，且提取步骤简便，避免氯仿等有毒试剂的使用。

技术领域

本发明涉及纳米材料和分子生物学，具体涉及一种氨基磁性纳米粒子的制备方法及其在DNA提取中的应用。

背景技术

DNA是生物研究中的重要研究对象，随着对其结构和功能等相关研究的深入，DNA分离纯化技术也成为生物研究上游的首要任务，并且分离纯化所得产物的优劣将直接影响后续的实验研究结果。因此，开发新型高效的DNA分离纯化技术，成为生物分离纯化领域的核心研究内容。传统的DNA提取方法主要有氯化铯超速离心法、离子交换树脂法、聚乙二醇沉淀法、煮沸裂解法和碱裂解法等，但上述方法通常耗时长、提取的DNA纯度不高且使用的试剂有毒。同时，常规商品化的核酸提取方法操作较为繁琐，且成本较高，此外，通常需要多次高速离心，会对DNA产生一定损伤。因此，开发新型高效的DNA提取方法具有重要的应用价值。其中，磁性纳米材料具有在外加磁场下易于分离的特点，且在核酸分离时可避免多次的高速离心操作，有望成为一类有潜力的核酸分离纯化载体。

磁性纳米材料作为一类新型的纳米材料，具有很多优良性能：尺寸为纳米级别、比表面积大，具有较大的DNA吸附容量；分离快、效率高、可重复使用；应用操作过程简单，不需要昂贵精密的仪器；回收率高，并且不会对目标生物分子的活性产生影响。结合磁性纳米材料众多的优点以及开发新型核酸提取方法的迫切需求，因此磁性纳米材料更具有开发价值，并且在核酸分离纯化中有广阔的应用前景。

近几年，常用的分离纯化核酸的磁性纳米材料主要包括氨基磁性纳米材料、羧基磁性纳米材料、SiO₂磁性纳米材料以及聚乙烯亚胺磁性纳米材料等。本发明正是研究一种新型的氨基磁性纳米粒子在DNA提取方面的具体应用。由于核酸带有大量的负电荷，而本发明所提供的氨基磁性纳米材料表面带有正电荷，在适当的盐浓度条件下，DNA可以与磁性纳米材料表面的氨基结合，用75％的乙醇洗去蛋白质等杂质后，用适宜的洗脱液即可将DNA从磁性纳米材料上洗脱下来。本发明所用方法不仅操作简单、成本低，而且可避免有毒有机试剂的使用，后续可用于开发高效、低成本、低毒的基于氨基磁性纳米材料的新型DNA分离纯化试剂盒。

发明内容

本发明目的是为了弥补已有技术缺陷，提供一种氨基磁性纳米粒子的制备方法及其在DNA提取中的应用，该氨基磁性纳米粒子合成方法简单，原料成本低，DNA提取应用操作简便，无需使用有毒试剂，结合DNA能力强，提取DNA总量和纯度高，提取产物具备良好的生物活性，可用于后续分子生物学实验。

为实现上述目的，本发明通过以下方案予以实现：

本发明提供了一种氨基磁性纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：