CN102151527B - 用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法 - Google Patents
用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102151527B CN102151527B CN 201010556075 CN201010556075A CN102151527B CN 102151527 B CN102151527 B CN 102151527B CN 201010556075 CN201010556075 CN 201010556075 CN 201010556075 A CN201010556075 A CN 201010556075A CN 102151527 B CN102151527 B CN 102151527B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particle
- silicon oxide
- magnetic
- magnetic nano
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，先采用表面化学修饰剂改性磁性纳米粒子获得具有亲油疏水性的表面并分散在有机溶剂中，利用模板法高压剪切作用制备富含磁性纳米粒子的油滴，并借助于表面活性剂所赋予的静电、空间位阻效应稳定油滴悬浮于水中，通过缓慢蒸发油滴中的有机溶剂使其逐步收缩成磁性纳米粒子组合体，以上述获得的磁性纳米粒子组合体为基核，采用溶胶-凝胶方法对该组合体进行氧化硅包覆，形成厚度均匀、大小可控的氧化硅壳层，经过多次乙醇洗、水洗后，最终得到单分散粒径可控、核壳结构的氧化硅磁性微球。本发明制备的氧化硅磁性微球具有粒径均一、磁响应速度快等特点，易实现工业化规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于核酸纯化、蛋白分离的单分散粒径可控、核壳结构的氧化硅磁性微球制备方法。
背景技术
磁性微球具有粒径小、表面积大、磁性可根据不同需求在表面进行活性基团修饰等特点，在生物医学领域具有广泛的应用前景，现已广泛应用于生物分子(核酸、蛋白)的分离纯化、免疫诊断等生物医学领域。实际应用中一般要求微球具有单分散性、粒径大小可控、快速磁响应性等特点。
磁性微球形状和大小的均一性保证了其表面物理化学性质的一致，为与生物分子之间提供最佳的反应动力学，从而获得高质量的结果和可重复性。磁性微球的快速磁响应速度保证了仅需较弱的外磁场即可实现快速、高效地分离与操控，适合于高通量自动化操作。
专利号为02111035.2的中国专利公开了一种二氧化硅磁性微球及其制备方法，利用磁性粒子与聚电解质在氧化硅微球模板表面层自组装并在最外层再包裹纳米二氧化硅的磁性微球，该方法工艺繁琐，表面自组装效果难以稳定，无法实现大规模工业生产。
专利号为200710053066.7的中国专利公开了一种超顺磁性微球及其制备方法，在多孔或中空微球内就地合成磁性纳米粒子，从而赋予微球具有磁性。该方法获得的磁性微球粒径大小及分布可控，不容易团聚，但是微球的磁性物质含量较低，磁响应速度较慢。
专利申请号为200910200743.2的中国专利申请公开了具有二氧化硅包覆的磁性微球的制备方法，利用纳米颗粒易于在两相溶液界面上排列形成由油溶性磁性纳米颗粒稳定的水包油乳液或微乳液，并进一步在该液滴的表面发生正硅酸四乙酯的水解，形成二氧化硅包覆层。该方法获得的磁性微球粒径较小(50-400nm)，且粒径分布较宽。
专利号为200710100330.8的中国专利公开了一种核壳结构磁性微球形氧化铝及其制备方法，将Me2+、Fe2+及Fe3+引入水滑石层板制备Me-Fe2+-Fe3+-LDHs层状前驱体，经高温焙烧后形成尖晶石型铁氧体MeFe2O4，再利用Na2SiO3·9H2O或硅酸酯水解在MeFe2O4表面包覆一层SiO2保护层，然后利用有机醇铝水解法在其表面多次包覆氧化铝层，最终得到磁性微球形氧化铝MeFe2O4-SiO2-Al2O3。该方法获得的磁性微球形貌较差，颗粒之间团聚严重，很难获得稳定的应用测试结果。
专利号为200610017068.6的中国专利公开了单分散二氧化硅包覆的中空结构磁性微球及其制备方法，以表面带有功能基团的单分散聚合物微球为模板，利用聚合物表面的功能基团与磁性纳米粒子间的配位作用使它们复合，然后溶胶-凝胶法包覆二氧化硅壳层，再将复合粒子高温煅烧，得到了单分散二氧化硅包覆的中空结构磁性微球。此方法获得的微球粒径均匀，但磁含量较低、工艺繁琐、微球团聚严重，不适合工业化生产及应用。Younan Xia等在Nano letter(2002，Vol2，No.3，183-186)发表的“Modifying the surface properties of superparamagnetic iron oxidenanoparticles through a sol-gel approach”报道了利用溶胶-凝胶方法，在单个颗粒表面包覆氧化硅得到了单分散的氧化硅磁性微球。此方法合成出来的微球磁含量很低，磁响应速度非常慢，无法满足实际应用。
现有的磁性微球制备技术无法同时实现快速磁响应、单分散粒径可控(0.5～50um)的要求，无法满足生物分离、检测对纯化效率、高灵敏度、高通量的要求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于核酸纯化、蛋白分离的单分散粒径可控、核壳结构的氧化硅磁性微球的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，包括以下步骤：
1)首先将亲水性磁性纳米粒子均匀地分散在水中，置于50～90℃的恒温水浴中，边搅拌边加入氨水和0.01～20.0wt％表面化学修饰剂，经过1～6小时表面化学修饰后，升温至65～95℃并敞开反应体系将过量的氨水蒸发完全，经过洗涤和真空干燥后得到表面亲油疏水性的磁性纳米粒子粉末；将粉末再分散到有机溶剂中，得到磁性纳米粒子有机溶剂分散液，磁性纳米粒子的浓度为0.1～30wt％；
2)将得到的0.1～30wt％的磁性纳米粒子有机溶剂分散液即油相，在0.01～1.0MPa保护气体保护条件下从模板微孔分散器挤出，与含有0.01～10.0wt％表面活性剂的水溶液即水相相接触，逐步生长成油滴；油滴在剪切作用下最终脱离模板微孔分散器表面进入水相中，形成单分散的悬浮液；将悬浮液置于减压反应器中，于30～60℃减压蒸发掉油滴中的有机溶剂，使得富含磁性纳米粒子的油滴收缩成磁性粒子组合体；
3)采用溶胶-凝胶方法对磁性纳米粒子组合体进行氧化硅包覆，以水和有机醇的混合液为溶剂，混合液中水与有机醇的质量比8∶1～1∶8，氨水为催化剂，正硅酸四乙酯为形成壳层的硅源，以磁性纳米粒子组合体为待包覆的基核；将计量的正硅酸四乙酯充分溶解在有机醇中，加入到预先溶解氨水的磁性纳米粒子组合体的水悬浮液中，充分搅拌，于室温反应12～48小时，经洗涤和80～200℃真空干燥后，得到单分散粒径可控、核壳结构的氧化硅磁性微球。
进一步地，上述的用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，其中，步骤1)所述的亲水性磁性纳米粒子为Fe、Co、Ni、Mn、Fe3O4、γ-Fe2O3、FeCo合金、半导体纳米晶中的一种或多种的混合物。步骤1)所述的表面化学修饰剂为十一烯酸、十八烯酸、油菜酸、扁油酸、蓖麻油酸、棕榈油酸、亚油酸、4-乙基辛酸、鲨油酸、亚麻酸中的一种或多种的混合物。步骤1)所述的有机溶剂为环己烷、正己烷、正庚烷、环庚烷、正辛烷、异辛烷、甲苯、二甲苯、环丁酮、甲基乙基酮、戊酮中的一种或多种的混合物。步骤2)所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、吐温20、吐温80、十二烷基苯磺酸纳、油酸山梨醇酯、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种的混合物。步骤2)所述的保护气体为氮气。步骤3)所述的有机醇为甲醇、异丙醇、丙醇、乙醇中的一种。步骤3)获得的氧化硅磁性微球的粒径为0.5～50μm。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明采用表面化学修饰剂改性磁性纳米粒子，利用模板法制备磁性纳米粒子组合体，采用溶胶-凝胶方法对组合体进行氧化硅包覆，最终得到单分散粒径可控、核壳结构的氧化硅磁性微球。制备的氧化硅磁性微球具有粒径均一、尺寸可控、磁响应速度快的特点，易实现工业化规模生产，可广泛应用于生物分离、检测等领域。本发明结合磁性纳米粒子自组装、悬浮液稳定机制和溶胶-凝胶技术，突破了传统方法制备磁性微球所面临的磁性含量低、氧化硅包覆过程易发生不可逆团聚、微球粒径大小及分布难以控制等瓶颈问题。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
图1：实施例1获得的氧化硅磁性微球在5千倍率下的照片；
图2：实施例1获得的氧化硅磁性微球在2万倍率下的照片。
具体实施方式
本发明采用表面化学修饰剂改性磁性纳米粒子获得具有亲油疏水性的表面并分散在有机溶剂中，然后利用模板法高压剪切作用制备富含磁性纳米粒子的油滴，并借助于表面活性剂所赋予的静电、空间位阻效应稳定油滴悬浮于水中，通过缓慢蒸发油滴中的有机溶剂使其逐步收缩成磁性纳米粒子组合体，然后以上述获得的磁性纳米粒子组合体为基核，采用溶胶-凝胶方法对该组合体进行氧化硅包覆，形成一层厚度均匀、大小可控的氧化硅壳层，经过多次乙醇洗、水洗后，最终得到单分散粒径可控、核壳结构的氧化硅磁性微球。
具体工艺流程是：1)利用高速分散机的强烈剪切作用将亲水性磁性纳米粒子均匀地分散在水中，亲水性磁性纳米粒子为Fe、Co、Ni、Mn、Fe3O4、γ-Fe2O3、FeCo合金、半导体纳米晶中的一种或多种的混合物，置于50～90℃的恒温水浴中，边搅拌边加入氨水和0.01～20.0wt％表面化学修饰剂，表面化学修饰剂为十一烯酸、十八烯酸、油菜酸、扁油酸、蓖麻油酸、棕榈油酸、亚油酸、4-乙基辛酸、鲨油酸、亚麻酸中的一种或多种的混合物，经过1～6小时表面化学修饰后，表面化学修饰可以在合成磁性纳米粒子过程中进行，也可以是对直接采购市售现成的磁性纳米粒子进行修饰，升温至65～95℃并敞开反应体系将过量的氨水蒸发完全，经过洗涤和真空干燥后得到表面亲油疏水性的磁性纳米粒子粉末；将粉末再分散到有机溶剂中，有机溶剂为环己烷、正己烷、正庚烷、环庚烷、正辛烷、异辛烷、甲苯、二甲苯、环丁酮、甲基乙基酮、戊酮中的一种或多种的混合物，得到磁性纳米粒子的有机溶剂分散液，磁性纳米粒子的浓度为0.1～30wt％；
2)将得到的0.1～30wt％的磁性纳米粒子有机溶剂分散液(称为油相)通过氮气压力装置于0.01～1.0MPa压力下从模板微孔分散器挤出，与含有0.01～10.0wt％表面活性剂的水溶液(称为水相)接触，表面活性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)、聚乙烯醇(PVA)、吐温20(Tween 20)、吐温80(Tween 80)、十二烷基苯磺酸纳、油酸山梨醇酯(Span 80)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)中的一种或多种的混合物，逐步生长成一定尺寸的油滴；油滴在剪切作用下最终脱离模板微孔分散器表面进入水相中，形成单分散的悬浮液；将上述悬浮液置于减压反应器中，于30～60℃减压蒸发掉油滴中的有机溶剂，使得富含磁性纳米粒子的油滴收缩成磁性粒子组合体；
3)采用溶胶-凝胶方法对磁性纳米粒子组合体进行氧化硅包覆，溶胶-凝胶方法进行壳层包覆中有机醇为甲醇、异丙醇、丙醇、乙醇中的一种。以质量比8∶1～1∶8的水和有机醇为溶剂，氨水为催化剂，正硅酸四乙酯为形成壳层的硅源，以磁性纳米粒子组合体为待包覆的基核；将计量的正硅酸四乙酯充分溶解在有机醇中，加入到预先溶解氨水的磁性纳米粒子组合体的水悬浮液中，充分搅拌，于室温反应12～48小时，经洗涤和80～200℃真空干燥后，得到单分散粒径可控、核壳结构的氧化硅磁性微球，氧化硅磁性微球的粒径为0.5～50μm。
实施例1
1)制备Fe3O4磁性纳米粒子及表面修饰
用高速分散机将50g Fe3O4纳米粒子分散于250ml去离子水中，混匀后倒入三口烧瓶，并置于50℃水浴中，充氮气，搅拌0.5小时后，将10g氨水加入反应体系中开始反应。10分钟后加入0.005g十一烯酸。1小时后将水浴升温到65℃后，敞开三口瓶并保温1小时，待氨水全部蒸发出来后结束反应。磁铁吸附分离出黑色的固体，然后用水和无水乙醇反复各洗三次后，50℃真空干燥，得到Fe3O4粉末，备用。
2)制备Fe3O4磁性纳米粒子组合体
取SDS溶解于去离子水中配成0.01wt％的水溶液，并调整pH值为9.0。取一定量的Fe3O4粉末分散到环己烷中配成环己烷分散液，Fe3O4固含量为0.1wt％。
将0.1wt％Fe3O4环己烷分散液通过氮气压力装置于0.01MPa压力下从模板微孔反应器挤出，与含有0.01wt％表面活性剂SDS的水溶液接触，形成单分散的油滴悬浮液。将上述悬浮液置于减压反应器中，于30℃减压蒸发掉油滴中的环己烷，使得含有Fe3O4的油滴收缩成磁性纳米粒子组合体。
3)溶胶-凝胶方法包覆壳层
于500mL圆底烧瓶中依次加入0.25g磁性纳米粒子组合体、200g去离子水、250g无水乙醇，5mL 25wt％的浓氨水和2.5mL正硅酸四乙酯，充分搅拌30分钟，于室温反应12小时，再将得到的产物用去离子水、无水乙醇各洗涤三次，200℃真空干燥2小时，最终得到平均粒径约为500nm的氧化硅磁性微球，氧化硅包覆厚度约为10nm。
从图1和图2可以看出，微球平均粒径为500nm，粒径CV值小于5％。
实施例2
1)Fe3O4磁性纳米粒子制备及表面修饰
用高速分散机将50g Fe3O4纳米粒子分散于250ml去离子水中，混匀后倒入三口烧瓶，并置于75℃水浴中，充氮气，搅拌0.5小时后，将10g氨水加入反应体系中开始反应。10分钟后加入0.5g十八烯酸。1小时后将水浴升温到85℃，散开三口瓶并保温1小时，待氨水全部蒸发出来后结束反应。磁铁吸附分离出黑色的固体，然后用水和无水乙醇反复各洗三次后，50℃真空干燥，得到Fe3O4磁性纳米粒子粉末，备用。
2)制备Fe3O4磁性粒子组合体
取PVA溶解于去离子水中配成0.5wt％的水溶液，并调整pH值为9.0。取一定量的Fe3O4粉末分散到正庚烷中，配成正庚烷分散液，Fe3O4固含量为1.0wt％。
将得到的1.0wt％的磁性纳米粒子正庚烷分散液通过氮气压力装置于0.1MPa压力下从模板微孔反应器挤出，与含有PVA的水溶液接触进入水溶液，从而形成单分散的油滴悬浮液。将上述悬浮液置于减压反应器中，于45℃蒸发油滴中的正庚烷，使得含有磁性纳米粒子的油滴收缩成组合体。
3)溶胶-凝胶方法包覆壳层
向500mL圆底烧瓶中依次加入0.25g磁性粒子组合体、100g去离子水、250g异丙醇、5mL 25wt％的浓氨水和2mL正硅酸四乙酯，充分搅拌，于室温反应24小时，再将得到的产物分别用无水乙醇、去离子水、无水乙醇各洗涤三次，200℃真空干燥2小时，最终得到平均粒径约为1.0μm的氧化硅磁性微球，氧化硅包覆厚度约为10nm。
实施例3
1)Fe3O4磁性纳米粒子制备及表面修饰
用高速分散机将50g Fe3O4纳米粒子分散于250ml去离子水中，混匀后倒入三口烧瓶，并置于90℃水浴中，充氮气，搅拌0.5小时后，将10g氨水加入反应体系中开始反应。10分钟后加入10g亚麻酸。1小时后将水浴升温到95℃，敞开三口瓶并保温1小时，待氨水全部蒸发出来结束反应。磁铁吸附分离出黑色的固体，然后用水和无水乙醇反复各洗三次后，50℃真空干燥，得到磁性纳米粒子粉末，备用。
2)制备磁性粒子组合体
取吐温80溶解于去离子水中配成5.0wt％的水溶液，并调整pH值为9.0。取一定量Fe3O4分散到甲基乙基酮中，Fe3O4固含量为10wt％。
将得到的10wt％的磁性纳米粒子甲基乙基酮分散液通过氮气压力装置于1.0MPa压力下从模板微孔反应器挤出，与含吐温80的水溶液接触进入水溶液，从而形成单分散的油滴悬浮液。将上述油滴悬浮液置于减压反应器中，于60℃减压蒸发油滴中的甲基乙基酮，使得含有磁性纳米粒子的油滴收缩成组合体。
3)溶胶-凝胶方法包覆壳层
于500mL圆底烧瓶中依次加入0.25g组合体、30g去离子水，240g丙醇，充分搅拌，再加入5mL 25wt％的浓氨水和1mL正硅酸四乙酯，于室温反应48小时，再将得到的产物用去离子水、无水乙醇各洗涤三次，200℃真空干燥2小时，最终得到平均粒径约为5um的氧化硅磁性微球，氧化硅包覆厚度约为10nm。
实施例4
1)FeCo磁性纳米粒子制备及表面修饰
采用市售已经制备好的的FeCo磁性纳米粒子。于三口烧瓶中加入250ml去离子水和35g FeCo磁性纳米粒子，置于80℃恒温水浴，充氮气，搅拌0.5小时后将10g氨水加入反应体系，10分钟后加入7g十八烯酸。1小时后将水浴升温到95℃，敞开三口瓶并保温1小时，待氨水全部蒸发出来结束反应。磁铁吸附分离出黑色的固体，然后用水和无水乙醇反复各洗三次后，50℃真空干燥，得到表面修饰的FeCo磁性纳米粒子粉末，备用。
2)制备磁性粒子球状组合体
取吐温20溶解于去离子水中配成10.0wt％的水溶液，并调整pH值为9.0。取一定量的FeCo分散到正辛烷中，FeCo固含量为30wt％。
将得到的30wt％的磁性纳米粒子正辛烷分散液通过氮气压力装置于1.0MPa压力下从模板微孔反应器挤出，与含吐温20的水溶液接触，进入水溶液形成单分散的油滴悬浮液。将上述悬浮液置于减压反应器中，于40℃减压蒸发油滴中的正辛烷，使得含有磁性纳米粒子的油滴收缩成组合体。
3)溶胶-凝胶方法包覆壳层
向500ml圆底烧瓶中依次加入0.25g组合体、50克去离子水、250g异丙醇、7mL 25wt％的浓氨水和0.5mL正硅酸四乙酯，搅拌，于室温反应48小时，再将得到的产物分别用无水乙醇、去离子水、无水乙醇各洗涤三次，200℃真空干燥2小时，最终得到平均粒径约为15um的氧化硅磁性微球，氧化硅包覆厚度约为10nm。
实施例5
1)Fe磁性纳米粒子制备及表面修饰
采用市售已经制备好的的Fe磁性纳米粒子。于三口烧瓶中加入250ml去离子水和20g Fe磁性纳米粒子，置于90℃恒温水浴，充氮气，搅拌0.5小时后加入10g氨水，10分钟后加入2g十八烯酸。1小时后将水浴升温到95℃，敞开三口瓶并保温1小时，将烧瓶敞口使氨水全部蒸发出来结束反应。磁铁吸附分离出黑色的固体，然后用水和无水乙醇反复各洗三次后，50℃真空干燥，得到表面修饰的Fe磁性纳米粒子粉末，备用。
2)制备磁性粒子球状组合体
取SDBS溶解于去离子水中配成5.0wt％的水溶液，并调整pH值为9.0。取一定量的Fe分散到丙酮中液，Fe固含量为10.0wt％。
将含10.0wt％磁性纳米粒子的丙酮分散液通过氮气压力装置于0.2MPa压力下从模板微孔反应器挤出，与含SDBS的水溶液接触，进入水溶液形成单分散的油滴悬浮液。将上述悬浮液置于减压反应器中，于30℃减压蒸发油滴中的丙酮，使得含有磁性纳米粒子的油滴收缩成组合体。
3)溶胶-凝胶方法包覆壳层
向500ml圆底烧瓶中依次加入0.25g组合体、80克去离子水、240g甲醇、7mL 25wt％的浓氨水和0.2mL正硅酸四乙酯，搅拌，于室温反应48小时，再将得到的产物分别用无水乙醇、去离子水、无水乙醇各洗涤三次，200℃真空干燥2小时，最终得到平均粒径约为5um的氧化硅磁性微球，氧化硅包覆厚度约为10nm。
将实施例2获得的氧化硅磁性微球与现有产品进行性能对比，如表1。
表1
| 项目 | 本发明实施例2 | 商业化产品1 | 商业化产品2 |
| 产地 | 美国 | 德国 | |
| 微球粒径大小 | 1um | 1um | 1um |
| 粒径Cv值 | ＜5％ | ＜5％ | ＜15％ |
| 比表面积 | ～50m2/g | ～10m2/g | ～10m2/g |
| 磁性物质含量 | ＞70％ | ＜30％ | ＜50％ |
| 超顺磁性 | 是 | 否 | 是 |
| 沉淀速度 | 高 | 低 | 低 |
| 分离速度 | ＜5s | ＞15s | ＞15s |
| 颜色外观 | 黑 | 棕色 | 棕色 |
| 亲水性 | 高 | 适中 | 适中 |
从表1可以表明，与商业化产品相比，采用本发明获得的磁性微球具有磁性物质含量更高、粒径及分布更均匀、比表面积更大等特点。
综上所述，本发明制备的氧化硅磁性微球具有粒径均一、尺寸可控、磁响应速度快等特点，易实现工业化规模生产，可广泛应用于核酸纯化、蛋白分离等领域。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (1)
1.用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）首先将亲水性磁性纳米粒子均匀地分散在水中，置于50～90℃的恒温水浴中，边搅拌边加入氨水和0.01～20.0wt%表面化学修饰剂，经过1～6小时表面化学修饰后，升温至65～95℃并敞开反应体系将过量的氨水蒸发完全，经过洗涤和真空干燥后得到表面亲油疏水性的磁性纳米粒子粉末；将粉末再分散到有机溶剂中，得到磁性纳米粒子有机溶剂分散液，磁性纳米粒子的浓度为0.1～30wt%；表面化学修饰剂为十一烯酸、十八烯酸、油菜酸、扁油酸、蓖麻油酸、棕榈油酸、亚油酸、4-乙基辛酸、鲨油酸、亚麻酸中的一种或多种的混合物；
2）将得到的0.1～30wt%的磁性纳米粒子有机溶剂分散液即油相，在0.01～1.0MPa保护气体保护条件下从模板微孔分散器挤出，与含有0.01～10.0wt%表面活性剂的水溶液即水相相接触，逐步生长成油滴；油滴在剪切作用下最终脱离模板微孔分散器表面进入水相中，形成单分散的悬浮液；将悬浮液置于减压反应器中，于30～60℃减压蒸发掉油滴中的有机溶剂，使得富含磁性纳米粒子的油滴收缩成磁性粒子组合体；
3）采用溶胶-凝胶方法对磁性纳米粒子组合体进行氧化硅包覆，以水和有机醇的混合液为溶剂，混合液中水与有机醇的质量比8：1～1：8，氨水为催化剂，正硅酸四乙酯为形成壳层的硅源，以磁性纳米粒子组合体为待包覆的基核；将计量的正硅酸四乙酯充分溶解在有机醇中，加入到预先溶解氨水的磁性纳米粒子组合体的水悬浮液中，充分搅拌，于室温反应12～48小时，经洗涤和80～200℃真空干燥后，得到单分散粒径可控、核壳结构的氧化硅磁性微球。
2．根据权利要求1所述的用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的亲水性磁性纳米粒子为Fe、Co、Ni、Mn、Fe3O4、γ-Fe2O3、FeCo合金、半导体纳米晶中的一种或多种的混合物。
3．根据权利要求1所述的用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，其特征在于：步骤1）所述的有机溶剂为环己烷、正己烷、正庚烷、环庚烷、正辛烷、异辛烷、甲苯、二甲苯、环丁酮、甲基乙基酮、戊酮中的一种或多种的混合物。
4．根据权利要求1所述的用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、聚乙烯醇、吐温20、吐温80、十二烷基苯磺酸纳、油酸山梨醇酯、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种的混合物。
5．根据权利要求1所述的用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的保护气体为氮气。
6．根据权利要求1所述的用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，其特征在于：步骤3）所述的有机醇为甲醇、异丙醇、丙醇、乙醇中的一种。
7．根据权利要求1所述的用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法，其特征在于：步骤3）获得的氧化硅磁性微球的粒径为0.5～50μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010556075 CN102151527B (zh) | 2010-11-23 | 2010-11-23 | 用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201010556075 CN102151527B (zh) | 2010-11-23 | 2010-11-23 | 用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102151527A CN102151527A (zh) | 2011-08-17 |
| CN102151527B true CN102151527B (zh) | 2013-05-15 |
Family
ID=44433394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201010556075 Active CN102151527B (zh) | 2010-11-23 | 2010-11-23 | 用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102151527B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103011055B (zh) * | 2012-11-28 | 2015-07-15 | 苏州大学 | 一种微颗粒生产设备及生产方法 |
| CN103007845B (zh) * | 2012-12-14 | 2014-11-19 | 无锡百运纳米科技有限公司 | 一种磁性Fe@SiO2微球的合成方法 |
| CN103285791B (zh) * | 2013-05-10 | 2016-03-16 | 深圳大学 | 一种基于金属离子改性的磁性介孔二氧化硅核壳结构亲和微球及其制备方法和应用 |
| CN103910794B (zh) * | 2014-03-28 | 2019-09-27 | 青岛大学 | 磁性纳米粒子对地木耳藻蓝蛋白的分离纯化 |
| CZ2014524A3 (cs) * | 2014-08-01 | 2015-12-30 | Univerzita Pardubice | Způsob separace biopolymerních molekul a nosič pro využití při tomto způsobu |
| CN108250495A (zh) * | 2018-02-28 | 2018-07-06 | 苏州为度生物技术有限公司 | 单分散琼脂糖超顺磁性微球制备方法 |
| CN112563016B (zh) * | 2020-12-23 | 2024-06-25 | 四川安可瑞新材料技术有限公司 | 核酸提取用磁性微球的制备方法、所制备的产品及用途 |
| CN112759789A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-07 | 郑州峰泰纳米材料有限公司 | 一种油水分离用蜜胺泡绵 |
| CN112915977A (zh) * | 2021-01-19 | 2021-06-08 | 苏州为度生物技术有限公司 | 一种细胞分选用磁性微球及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1911495A (zh) * | 2006-08-03 | 2007-02-14 | 吉林大学 | 单分散二氧化硅包覆的中空结构磁性微球及其制备方法 |
| CN1923857A (zh) * | 2006-06-22 | 2007-03-07 | 上海交通大学 | 高磁含量单分散亲水性磁性复合微球的制备方法 |
| WO2007036682A1 (en) * | 2005-06-17 | 2007-04-05 | Nanosphere Limited | Coated microspheres |
| CN101256864A (zh) * | 2008-01-07 | 2008-09-03 | 吉林大学 | 一种超顺磁性介孔二氧化硅复合球及其制备方法 |
| CN101721967A (zh) * | 2010-01-20 | 2010-06-09 | 华南理工大学 | 含有超顺磁性Fe3O4纳米晶的中空微球及其制备方法 |
-
2010
- 2010-11-23 CN CN 201010556075 patent/CN102151527B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007036682A1 (en) * | 2005-06-17 | 2007-04-05 | Nanosphere Limited | Coated microspheres |
| CN1923857A (zh) * | 2006-06-22 | 2007-03-07 | 上海交通大学 | 高磁含量单分散亲水性磁性复合微球的制备方法 |
| CN1911495A (zh) * | 2006-08-03 | 2007-02-14 | 吉林大学 | 单分散二氧化硅包覆的中空结构磁性微球及其制备方法 |
| CN101256864A (zh) * | 2008-01-07 | 2008-09-03 | 吉林大学 | 一种超顺磁性介孔二氧化硅复合球及其制备方法 |
| CN101721967A (zh) * | 2010-01-20 | 2010-06-09 | 华南理工大学 | 含有超顺磁性Fe3O4纳米晶的中空微球及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102151527A (zh) | 2011-08-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102151527B (zh) | 用于核酸纯化、蛋白分离的单分散氧化硅磁性微球的制备方法 | |
| CN101707106B (zh) | 一种核壳结构的二氧化硅磁性复合微球的制备方法 | |
| CN102198385B (zh) | 一种磁性荧光双功能氧化硅空心微球的制备方法 | |
| CN101559951B (zh) | 一种制备纳米级二氧化硅空心微球的方法 | |
| CN102160985B (zh) | 具有核壳结构及表面各向异性双功能团的磁性二氧化硅微球及其制备方法 | |
| CN101844231B (zh) | 贵金属自组装胶体晶体的制备方法 | |
| CN102500296A (zh) | 一种壳层中包埋磁性纳米颗粒的介孔氧化硅空心微球的制备方法 | |
| CN102623125B (zh) | 一种含多磁性内核的Fe3O4/SiO2纳米粒的制备方法 | |
| CN105312051B (zh) | 一种纳米金‑介孔二氧化硅复合纳米管及其制备和应用 | |
| CN101767205B (zh) | 一种镍纳米空心球的制备方法 | |
| CN108250495A (zh) | 单分散琼脂糖超顺磁性微球制备方法 | |
| CN104607654B (zh) | 一种基于银纳米颗粒的自组装材料及其制备方法 | |
| CN102430375A (zh) | 二氧化硅-银纳米复合微球的制备方法 | |
| CN103288093B (zh) | 一种采用喷雾干燥制备空心氧化硅微球的方法 | |
| CN107931628B (zh) | 一种负载型花状分级结构纳米贵金属材料及其制备方法 | |
| CN104942300B (zh) | 空心或实心球形金属粉体的制备方法 | |
| CN107768061B (zh) | 一种包硅纳米磁球的制备方法 | |
| CN104078229A (zh) | 一种二氧化硅包覆磁性氧化铁纳米粒子的方法 | |
| CN100480342C (zh) | 一种电子墨水微胶囊及其制备方法 | |
| CN104439276A (zh) | 一种快速制备中空多孔二氧化硅/银纳米复合材料的方法及产品 | |
| CN106395914B (zh) | 油酸包裹的超顺磁性纳米Fe3O4及其制备方法 | |
| CN107915801B (zh) | 一种树莓型pH值/温度敏感性聚合物微囊的制备方法 | |
| CN109865483A (zh) | 一种金/多孔钯核壳结构纳米颗粒的超声制备方法 | |
| CN106680486A (zh) | 免疫磁珠的制备方法 | |
| CN113559830A (zh) | 磁性多孔球形硅胶微球及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160421 Address after: Suzhou City, Jiangsu province 215123 Xinghu Street No. 218 BioBAY C29 building -501 unit Patentee after: Suzhou is degree Bioisystech Co., Ltd Address before: Xinghu Street Industrial Park of Suzhou city in Jiangsu province 215125 BioBAY Building No. 218 A2 Patentee before: Suzhou Biocompass Biological Technology Co., Ltd. |