CN105214596B - 一种用于动物组织核酸提取的磁性微球 - Google Patents

一种用于动物组织核酸提取的磁性微球 Download PDF

Info

Publication number
CN105214596B
CN105214596B CN201510610883.2A CN201510610883A CN105214596B CN 105214596 B CN105214596 B CN 105214596B CN 201510610883 A CN201510610883 A CN 201510610883A CN 105214596 B CN105214596 B CN 105214596B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nucleic acid
magnetic
animal tissue
magnetic microsphere
preparation
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
Application number
CN201510610883.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105214596A (zh
Inventor
赵林萍
贾松涛
李梦雨
康雪梅
李新
王辰
赵慧
毛程鑫
苏航
吴新光
杜同亮
常伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZHONGBIAO TESTING HENAN SERVICE LTD.
Original Assignee
Zhongbiao Testing Henan Service Ltd
Zhengzhou University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongbiao Testing Henan Service Ltd, Zhengzhou University filed Critical Zhongbiao Testing Henan Service Ltd
Priority to CN201510610883.2A priority Critical patent/CN105214596B/zh
Publication of CN105214596A publication Critical patent/CN105214596A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105214596B publication Critical patent/CN105214596B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Abstract

一种用于动物组织核酸提取的磁性微球，该磁性微球先通过聚碳硅烷包覆纳米级磁性粉体，再通过热处理和磁选手段制得。该磁性微球粒径均一可控，比表面积大，具有超顺磁性，可快速高效分离提纯动物组织核酸，在动物疫病检测领域具有广阔的应用前景。

Description

一种用于动物组织核酸提取的磁性微球
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。
步骤(6)中，对固体微球进行热处理，包覆在磁性粉体表面的聚碳硅烷发生裂解，一些小分子碳氢化合物挥发出去，从而形成多孔包覆层。其中升温速率尤为关键，若采用普通的热处理升温速率(5-30℃/min)，聚碳硅烷的裂解速度过快，就会发生发泡和结构崩塌。本发明的发明人在采用0.1-2℃/min的超低升温速率时，意外发现聚碳硅烷的裂解得以缓慢进行，从而形成主要为0.01μm以下孔径的超微孔，这对磁性微球应用过程中吸附核酸具有非常重要的作用。
通过步骤(6)的热处理，聚碳硅烷裂解后形成主要成分为碳化硅的包覆层，不仅具有多孔结构，同时具有较高的结构强度，并且与磁性粉体结合紧密。
步骤(7)中，采用磁分离手段，对得到的磁性微球进行筛选，去除没有磁性或磁性不够要求的不合格磁性微球，最终得到符合磁性要求的合格磁性微球成品。
根据本发明的磁性微球，粒径均一可控，比表面积大，具有超顺磁性，可快速高效分离提纯动物组织核酸，在动物疫病(如禽流感、口蹄疫、猪瘟、蓝耳病等)检测领域具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面通过具体实施例来介绍本发明的用于动物组织核酸提取的磁性微球的制备方法。本领域技术人员应当理解，下面描述的实施例仅是对本发明的示例性说明，而非用于对其作出任何限制。
实施例1
称取聚碳硅烷固体1000g，研磨成粉末后，加入到盛有1000g甲苯的旋转蒸发瓶中，在水浴40℃下旋转溶解形成乳液。在烧杯中先加入300g的乙醇，再加入20g的二辛基琥珀酸磺酸钠，搅拌均匀后，将500g的纳米铁粉(粒径为30nm以下)加入到烧杯中，搅拌10分钟，形成悬浮液。将制备的悬浮液缓慢加入到制备的乳液中，搅拌均匀，得到混合液。在收集容器中加入1000g去离子水，并加入100g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺，加热到80℃。在收集容器上方设置微孔膜，微孔膜的孔径为10μm。将混合液通过微孔膜滴入到收集容器中。利用减压蒸馏手段将收集容器中的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。将固体微球放到热处理炉中，通入氩气保护，以0.5℃/min的升温速率升到800℃，保温1小时后，自然降温，得到表面多孔的固体微球。利用磁铁吸出具有磁性的磁性微球，得到568g合格的成品磁性微球。
实施例2
称取聚碳硅烷固体1000g，研磨成粉末后，加入到盛有800g二乙烯基苯的旋转蒸发瓶中，在水浴60℃下旋转溶解形成乳液。在烧杯中先加入300g的乙二醇，再加入30g的溴化十烷基三甲基铵，搅拌均匀后，将300g的纳米钴粉(粒径为30nm以下)加入到烧杯中，搅拌10分钟，形成悬浮液。将制备的悬浮液缓慢加入到制备的乳液中，搅拌均匀，得到混合液。在收集容器中加入1000g去离子水，并加入100g的N,N-亚甲基双丙烯酰胺，加热到60℃。在收集容器上方设置微孔膜，微孔膜的孔径为30μm。将混合液通过微孔膜滴入到收集容器中。利用减压蒸馏手段将收集容器中的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。将固体微球放到热处理炉中，通入氩气保护，以0.2℃/min的升温速率升到1000℃，保温1小时后，自然降温，得到表面多孔的固体微球。利用磁铁吸出具有磁性的磁性微球，得到324g合格的成品磁性微球。
实施例3
称取聚碳硅烷固体1000g，研磨成粉末后，加入到盛有1000g二甲苯的旋转蒸发瓶中，在水浴50℃下旋转溶解形成乳液。在烧杯中先加入300g的乙醇，再加入45g的十烷基硫酸钠，搅拌均匀后，将300g的纳米Fe3O4粉(粒径为30nm以下)加入到烧杯中，搅拌10分钟，形成悬浮液。将制备的悬浮液缓慢加入到制备的乳液中，搅拌均匀，得到混合液。在收集容器中加入1000g去离子水，并加入100g的氨丙啶，加热到80℃。在收集容器上方设置微孔膜，微孔膜的孔径为50μm。将混合液通过微孔膜滴入到收集容器中。利用减压蒸馏手段将收集容器中的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。将固体微球放到热处理炉中，通入氮气保护，以1℃/min的升温速率升到600℃，保温1小时后，自然降温，得到表面多孔的固体微球。利用磁铁吸出具有磁性的磁性微球，得到331g合格的成品磁性微球。
实施例4
称取聚碳硅烷固体1000g，研磨成粉末后，加入到盛有1000g二甲苯的旋转蒸发瓶中，在水浴50℃下旋转溶解形成乳液。在烧杯中先加入300g的乙二醇，再加入40g的溴化十烷基铵，搅拌均匀后，将500g的纳米镍粉(粒径为30nm以下)加入到烧杯中，搅拌10分钟，形成悬浮液。将制备的悬浮液缓慢加入到制备的乳液中，搅拌均匀，得到混合液。在收集容器中加入1000g去离子水，并加入100g的氨丙啶，加热到80℃。在收集容器上方设置微孔膜，微孔膜的孔径为40μm。将混合液通过微孔膜滴入到收集容器中。利用减压蒸馏手段将收集容器中的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。将固体微球放到热处理炉中，通入氩气保护，以0.1℃/min的升温速率升到600℃，保温2小时后，自然降温，得到表面多孔的固体微球。利用磁铁吸出具有磁性的磁性微球，得到538g合格的成品磁性微球。

Claims (8)

1.一种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60-80℃；使得混合液中聚碳硅烷交联固化在磁性粉体表面；其中交联剂选自N,N-亚甲基双丙烯酰胺或氨丙啶，交联剂与水的质量比为0.05-0.2:1；
(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，其中升温速率为0.1-2℃/min，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。
2.根据权利要求1所述的用于动物组织核酸提取的磁性微球的制备方法，其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。
3.根据权利要求1所述的用于动物组织核酸提取的磁性微球的制备方法，其中有机醇类溶剂选自乙醇或乙二醇。
4.根据权利要求1所述的用于动物组织核酸提取的磁性微球的制备方法，其中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。
5.根据权利要求1所述的用于动物组织核酸提取的磁性微球的制备方法，其中纳米级磁性粉体的粒径为1nm-30nm。
6.根据权利要求1所述的用于动物组织核酸提取的磁性微球的制备方法，其中磁性粉体为铁、钴、镍或它们的合金。
7.根据权利要求1所述的用于动物组织核酸提取的磁性微球的制备方法，其中磁性粉体为Fe3O4。
8.根据权利要求1所述的用于动物组织核酸提取的磁性微球的制备方法，其中微孔膜的孔径为1-50μm。
CN201510610883.2A 2015-09-23 2015-09-23 一种用于动物组织核酸提取的磁性微球 Active CN105214596B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510610883.2A CN105214596B (zh) 2015-09-23 2015-09-23 一种用于动物组织核酸提取的磁性微球

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510610883.2A CN105214596B (zh) 2015-09-23 2015-09-23 一种用于动物组织核酸提取的磁性微球

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105214596A CN105214596A (zh) 2016-01-06
CN105214596B true CN105214596B (zh) 2017-10-31

Family

ID=54984066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510610883.2A Active CN105214596B (zh) 2015-09-23 2015-09-23 一种用于动物组织核酸提取的磁性微球

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105214596B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108303543B (zh) * 2017-01-11 2023-06-09 上海鸣捷生物科技有限公司 一种猪瘟e2蛋白抗体检测试剂盒及其检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1260595A2 (en) * 1995-07-07 2002-11-27 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Nucleic acid-bondable magnetic carrier and method for isolating nucleic acid using the same
CN1469775A (zh) * 2000-10-18 2004-01-21 东洋钢钣株式会社 分离/纯化或提取用粒状载体及其生产方法
CN102199811A (zh) * 2011-04-13 2011-09-28 中国人民解放军国防科学技术大学 一种微米/亚微米/纳米磁性碳化硅纤维及其制备方法
CN104528725A (zh) * 2015-01-08 2015-04-22 厦门大学 一种磁性碳化硅陶瓷纳米粒子的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1260595A2 (en) * 1995-07-07 2002-11-27 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Nucleic acid-bondable magnetic carrier and method for isolating nucleic acid using the same
CN1469775A (zh) * 2000-10-18 2004-01-21 东洋钢钣株式会社 分离/纯化或提取用粒状载体及其生产方法
CN102199811A (zh) * 2011-04-13 2011-09-28 中国人民解放军国防科学技术大学 一种微米/亚微米/纳米磁性碳化硅纤维及其制备方法
CN104528725A (zh) * 2015-01-08 2015-04-22 厦门大学 一种磁性碳化硅陶瓷纳米粒子的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
纳米铁掺杂先驱体转化SiC多孔陶瓷的电磁吸波性能研究;间科，等;《屏蔽技术与屏蔽材料》;20080331;第67-70页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN105214596A (zh) 2016-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kuroiwa et al. Recovery of germanium from waste solar panels using ion-exchange membrane and solvent extraction
Wang et al. Simultaneous extraction of DNA and RNA from Escherichia coli BL 21 based on silica-coated magnetic nanoparticles
CN107511132B (zh) 一种磁性四氧化三铁纳米粒子及其等离子体改性方法和应用
CN104069803B (zh) 一种有机改性颗粒膨润土/凹凸棒土吸附剂及其制备方法
CN102134334A (zh) 磁性壳聚糖微球的制备方法
CN101792757A (zh) 一种用磁珠分离基因组dna试剂盒及其应用
CN103980506B (zh) 一种基于聚乳酸–聚乙二醇嵌段共聚物的磁性微球的制备方法
CN104084177B (zh) 一种磁性壳聚糖纳米纤维铜离子吸附剂及其制备方法、用途
CN103980519B (zh) 一种磁性琼脂糖微球的制备方法
CN113293159A (zh) 一种核酸提取试剂盒及核酸提取方法
CN105214596B (zh) 一种用于动物组织核酸提取的磁性微球
Masry et al. Sorption behavior of tungsten and molybdenum on TVEX‐TOPO resin from nitric acid solution
CN105112404B (zh) 一种动物组织核酸提取液的制备方法
CN103028351B (zh) 苯磺酸修饰磁性微球及其制备方法和应用
CN109319891B (zh) 一种磁性纳米材料及其制备方法与在放射性元素处理中的应用
CN109399952B (zh) 一种金属-非金属中空Janus颗粒的制备方法
Chen et al. Significantly enhanced uranium extraction by intelligent light-driven nanorobot catchers with precise controllable moving trajectory
CN105170043A (zh) 一种核壳型多酚表面修饰胶原多肽纳米球及其制备方法
CN105087552A (zh) 一种提取动物组织核酸的方法
CN104513819B (zh) 一种选择性提取dna的方法
CN106544339B (zh) 一种用于提取动物组织dna的试剂盒
CN104876212A (zh) 一种基于萃取技术高效提纯、回收石墨烯量子点的方法
Delrish et al. Study on the adsorption of samarium and gadolinium ions by a biopolymer microcapsules containing DEHPA/TOPO extract
CN103305693A (zh) 一种预防钒铬萃取分离过程界面污物的方法
CN101183588A (zh) 高分子微纳米球为模板制备磁性空心微纳米球的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB03 Change of inventor or designer information
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Zhao Linping

Inventor after: Wu Xinguang

Inventor after: Du Tongliang

Inventor after: Chang Wei

Inventor after: Jia Songtao

Inventor after: Li Mengyu

Inventor after: Kang Xuemei

Inventor after: Li Xin

Inventor after: Wang Chen

Inventor after: Zhao Hui

Inventor after: Mao Chengxin

Inventor after: Su Hang

Inventor before: Zhao Linping

Inventor before: Zhang Jie

Inventor before: Ren Baohong

Inventor before: Lu Long

Inventor before: Zeng Xiaoyu

Inventor before: Miao Yinping

Inventor before: Chang Wei

Inventor before: Deng Ruibo

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20170922

Address after: 450001 science Avenue, Henan, Zhengzhou, No. 100

Applicant after: Zhengzhou University

Applicant after: ZHONGBIAO TESTING HENAN SERVICE LTD.

Address before: 450000, Henan, Zhengzhou National University Science and Technology Park (East), building F, block 5

Applicant before: Zhengzhou Zhongdao Biological Technology Co., Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181008

Address after: 450000 Zhengzhou High-tech Industrial Development Zone, Zhengzhou, Henan Province

Patentee after: ZHONGBIAO TESTING HENAN SERVICE LTD.

Address before: 450001 No. 100 science Avenue, Henan, Zhengzhou

Co-patentee before: ZHONGBIAO TESTING HENAN SERVICE LTD.

Patentee before: Zhengzhou University