CN117046441B - 磁性氧化石墨烯粒子、制备方法及其应用 - Google Patents

磁性氧化石墨烯粒子、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种磁性氧化石墨烯粒子、制备方法及其应用，其中磁性氧化石墨烯粒子，包括：氧化石墨烯材料；磁性纳米粒子，如四氧化三铁纳米颗粒，被包覆在氧化石墨烯材料表面；琼脂糖，用于粘合氧化石墨烯材料和磁性纳米粒子。利用氧化石墨烯材料特异性吸附核酸的特性，将磁性氧化石墨烯粒子用于提取污水中的核酸病毒。

Description

磁性氧化石墨烯粒子、制备方法及其应用
技术领域
本公开涉及材料与分子生物的技术领域，具体地，涉及一种磁性氧化石墨烯粒子、制备方法及其应用，尤其涉及磁性氧化石墨烯粒子的制备方法及其应用于污水样本中提取核酸病毒的方法。
背景技术
病原微生物的存在对人类生活有重大影响，病原微生物中较为常见的是病毒，病毒是一类由DNA或RNA基因组及功能蛋白组成的微小单元，对生物包括动物、植物和细菌、真菌等微生物都可以产生健康危害，快速准确地检测病原微生物是有效预防和诊断疾病的重要手段。近年来，由病毒导致人类和动物感染的各种疾病类型不断增加，例如由于埃博拉病毒(EBOV)引起的埃博拉病毒病(EVD)、由中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)引起的中东呼吸综合征疾病、严重急性呼吸综合征(SARS)引发的病毒性呼吸道疾病、由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)传播导致的2019冠状病毒病(COVID-19)等，这些病原微生物病毒往往导致严重疾病，造成健康风险且影响经济发展，因此受到广泛关注。
病毒可通过空气、体液、食物、废水等多种介质进行传播。废水作为整个生活工作区域的复合样本，包括生活污水、粪便、尿液等，也是SARS-CoV-2传播途径之一。基于废水的流行病学(Wastewater-BasedEpidemiology，WBE)是一种将废水作为流行病学追踪工具，是预测与监测废水收集区域人群病毒流行情况的重要手段，可对居民在废水收集区域的病原体感染情况进行定性和定量分析，从而有效预测感染趋势。然而，污水样本中具有基质复杂、病毒载量低及核酸易降解等特点，不能快速便捷地捕获污水中的核酸，严重影响了有效监测和预防病原体的传染。
发明内容
有鉴于此，本公开提供了一种磁性氧化石墨烯粒子、制备方法及其应用，以至少部分解决上述技术问题。
为了解决上述技术问题，本公开提供的技术方案如下：
作为本公开的一个方面，提供了一种磁性氧化石墨烯粒子，包括：
氧化石墨烯材料；
磁性纳米粒子，被包覆在氧化石墨烯材料表面；
琼脂糖，用于粘合氧化石墨烯材料和磁性纳米粒子。
根据本公开的实施例，磁性纳米粒子被琼脂糖包覆在氧化石墨烯材料上构成氧化石墨烯壳层；
磁性纳米粒子为磁性氧化石墨烯粒子提供磁性；
琼脂糖具有多孔结构；
纳米粒子包括铁、钴、镍中的任意一种或多种，优选为四氧化三铁纳米颗粒。
作为本公开的第二个方面，提供了一种制备上述磁性氧化石墨烯粒子的方法，包括：
将山梨醇酐油酸酯与矿物油混合形成分散剂；
在85～95℃下混合氧化石墨烯材料、磁性纳米粒子和琼脂糖，形成的混合料液；
将混合料液滴加到分散剂中，搅拌混合，得到磁性氧化石墨烯粒子。
根据本公开的实施例，琼脂糖通过加热溶解形成琼脂糖溶液，将氧化石墨烯和磁性纳米粒子分散在琼脂糖溶液中，构成混合料液；
混合料液在分散剂中分散，并冷却形成片状、颗粒状和/或乳滴状的磁性氧化石墨烯粒子；
其中，在冷却过程中，包裹有氧化石墨烯材料和纳米粒子的琼脂糖凝固，形成磁性氧化石墨烯粒子。
根据本公开的实施例，使用有机溶剂分散磁性氧化石墨烯粒子，再通过磁吸分离将磁性氧化石墨烯粒子从有机溶剂中分离出来，重复操作，进行洗涤处理；
将洗涤处理后的磁性氧化石墨烯粒子置于纯水中分散、混匀并保存。
作为本公开的第三个方面，提供了一种上述磁性氧化石墨烯粒子在核酸提取方面的应用，包括：
将磁性氧化石墨烯粒子分散到水中，得到磁粒悬液；
将磁粒悬液和吸附缓冲液加入到污水样本中，利用磁性氧化石墨烯粒子吸附污水样本中的核酸，得到核酸-磁性氧化石墨烯粒子；
通过磁吸分离将核酸-磁性氧化石墨烯粒子从污水样本中分离出来；
用有机溶剂洗涤核酸-磁性氧化石墨烯粒子后，置于洗脱缓冲液中，将核酸洗脱到洗脱缓冲液中，得到核酸洗脱液；
将核酸洗脱液加入到实时荧光定量中进行检测。
根据本公开的实施例，吸附缓冲液为氯化钠和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的混合溶液，pH为2～4，用于调节收集后的污水样本中核酸的电荷状态，提高核酸与氧化石墨烯之间的相互作用力；
吸附缓冲液中氯化钠的浓度为0.3～2M，三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的浓度为0.01～1M。
根据本公开的实施例，洗脱缓冲液为三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液，pH为8～9，用于将核酸-磁性氧化石墨烯粒子上的核酸洗脱下来；
洗脱液中三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液的浓度为0.01M。
根据本公开的实施例，有机溶剂为75％的无水乙醇或丙酮，用做洗涤剂，洗去核酸-磁性氧化石墨烯粒子上吸附的其他杂质。
根据本公开的实施例，磁粒悬液中磁性氧化石墨烯粒子的浓度为0.012～0.36mg/mL。
根据本公开的实施例，本公开提供的磁性氧化石墨烯粒子、制备方法及其应用，通过琼脂糖的粘结修饰作用将具有磁性的纳米粒子包覆在氧化石墨烯材料表面，得到磁性氧化石墨烯粒子，可以特异性地吸附核酸，将核酸病毒从污水中提取出来。同时，磁性氧化石墨烯粒子的琼脂糖多孔壳层的存在可以保护病毒核酸免受核酸酶降解，同时避免污水中的重金属、腐殖酸、蛋白等干扰物抑制后续核酸的提取与扩增；磁性纳米粒子为其提供了磁性，可以通过外加磁场的作用下实现核酸从样本中的有效分离。本申请提供的磁性氧化石墨烯粒子可以实现方便快速地从复杂污水基质的样本进行核酸提取，提高了污水中病毒检测和预防的效率。
附图说明
图1为本公开实施例中制备磁性氧化石墨烯粒子的示意图；
图2为本公开实施例中磁性氧化石墨烯粒子用于污水中核酸提取与检测的示意图；
图3为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的200μm扫描电镜图；
图4为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的15μm扫描电镜图；
图5为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的0.5μm扫描电镜图；
图6为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的透射电镜图；
图7为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的红外光谱图；
图8为本公开实施例2中不同用量的磁性氧化石墨烯粒子对核酸的吸附效率图；
图9为本公开实施例2中不同pH值条件下磁性氧化石墨烯粒子对DNA的吸附效率图；
图10为本公开实施例2中不同浓度NaCl条件下磁性氧化石墨烯粒子对核酸的吸附效率图；
图11为本公开实施例3中不同pH值条件下洗脱效果图；
图12为本公开实施例3中不同洗脱温度和时间下的洗脱效果图；
图13为本公开实施例4中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的扩增曲线；
图14为本公开实施例4中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的标准曲线；
图15为本公开实施例4中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的熔解曲线；
图16为本公开实施例5中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的对比图；
图17为本公开实施例6中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的对比图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。
污水具有基质复杂、病毒载量低及核酸易降解等特点，需要对病原微生物核酸进行高回收率提取并且高灵敏性检测，快速、便捷且高效地捕获污水样本中的核酸，才能有效监测和预防病原体的传染。氧化石墨烯材料可通过π-π堆积、氢键作用和静电作用对核酸病毒进行特异性吸附，被广泛应用于纳米符合材料、生物医学等领域。但氧化石墨烯材料难以与化学材料偶联，其对核酸的负载量有限且难以与样本分离。
在实现本公开的过程中发现，污水中病毒检测的主要步骤为通过提取污水中的病毒核酸，随后对核酸进行荧光定量或测序等方法检测。对于污水中病毒核酸提取的方法，主要是通过先富集再提取，富集的方法包括絮凝沉淀法、离心超滤法、离子交换法等；提取方法主要有硅基柱提法和磁珠法两种。对于污水中病毒核酸检测的方法主要是免疫检测和分子诊断两类，以新冠病毒检测为例，免疫检测主要是基于新冠病毒蛋白的抗原检测和基于免疫产生抗体进行检测，分子诊断主要是由实时荧光定量(qRT-PCR)方法和等温扩增联用成簇的规律间隔的短回文重复序列关联(CRSIPR/Cas)体系进行检测。
有鉴于此，本公开通过琼脂糖凝胶进行物理包裹将氧化石墨烯材料与具有磁性的纳米粒子粘结在一起，形成磁性氧化石墨烯粒子，可以实现对核酸病毒的特异性吸附，并能洗脱到缓冲液中，达到从具有复杂基质的污水样本中提取核酸的目的，可用于实时荧光定量进行扩增与检测。
为了实现上述技术目标，本公开提供了以下技术方案：
本公开提供了一种磁性氧化石墨烯粒子及其应用，作为本公开的一个方面，提供了一种磁性氧化石墨烯粒子，包括：氧化石墨烯材料；具有磁性的纳米粒子，被包覆在氧化石墨烯材料表面；琼脂糖，用于粘合氧化石墨烯材料和磁性纳米粒子。
根据本公开的实施例，通过琼脂糖的粘结修饰作用将具有磁性的纳米粒子包覆在氧化石墨烯材料表面，得到磁性氧化石墨烯粒子，可以特异性地吸附核酸，并便于将核酸病毒从污水中提取出来。同时，磁性氧化石墨烯粒子表面的多孔琼脂糖壳层的存在可以保护病毒核酸免受核酸酶降解，同时避免污水中的重金属、腐殖酸、蛋白等干扰物抑制后续核酸的提取与扩增；磁性纳米粒子为其提供了磁性，可以通过外加磁场的作用下实现核酸从样本中的有效分离。
根据本公开的实施例，琼脂糖黏连有磁性纳米粒子包覆在氧化石墨烯上，由琼脂糖构成多孔壳层，可以避免污水中的重金属、腐殖酸、蛋白等杂质被带出，从而屏蔽了杂质对后续核酸检测的干扰；纳米粒子为磁性氧化石墨烯粒子提供磁性，使其在外加磁场的作用下便捷地从污水样本中分离出来；琼脂糖具有多孔结构，将氧化石墨烯材料与具有磁性的纳米粒子通过物理包裹粘合在一起，并为其提供了内部孔道，从而不影响氧化石墨烯材料对核酸病毒的特异性吸附。
根据本公开的实施例，纳米粒子包括铁、钴、镍中的任意一种或多种，优选为四氧化三铁纳米颗粒。可以是四氧化三铁，也可以是四氧化三铁与钴的组合物，纳米粒子的选择可根据需要进行组合。
作为本公开的第二个方面，提供了一种制备上述磁性氧化石墨烯粒子的方法，包括：将山梨醇酐油酸酯与矿物油混合形成分散剂；在85～95℃下混合氧化石墨烯材料、纳米粒子和琼脂糖，形成的混合料液；将混合料液滴加到分散剂中，搅拌混合，得到磁性氧化石墨烯粒子。
根据本公开的实施例，琼脂糖在高温条件下，被融化形成琼脂糖溶液，将氧化石墨烯材料和纳米粒子混合在一起形成混合料液。温度范围可选择为85～95℃，例如可以是85℃、88℃、90℃、92℃、95℃等，也可以根据实际情况存在±5℃误差，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。在此温度范围内氧化石墨烯材料和纳米粒子在琼脂糖溶液中的分散度较好，分散较为均匀。如果温度较高，则其在分散液中的液滴尺寸大小不稳定；如果温度较低，则琼脂糖不能被融化，难以形成琼脂糖溶液，从而不能形成混合料液。
根据本公开的实施例，山梨醇酐油酸酯(Span-80)在90℃左右能够呈现较好地分散状态，山梨醇酐油酸酯与矿物油混合形成分散剂，与矿物油组合使用分散效果更好。
根据本公开的实施例，琼脂糖通过加热溶解形成琼脂糖溶液，将氧化石墨烯和纳米粒子分散在琼脂糖溶液中，构成混合料液。
根据本公开的实施例，将在85～95℃温度下的混合料液缓慢滴加到分散剂中，分散剂在此温度下能够使混合料液较好地在分散剂中分散开来，混合料液在分散剂中分散，并持续搅拌混合10min左右，液滴在分散剂中冷却，温度逐渐下降，并冷却形成片状、颗粒状和/或乳滴状的氧化石墨烯磁性粒子；其中，在冷却过程中，使琼脂糖由溶液状态转变成固体状态，包裹有氧化石墨烯材料和纳米粒子的琼脂糖凝固，形成磁性氧化石墨烯粒子。
图1为本公开一实施例中制备磁性氧化石墨烯粒子的示意图。
由图1所示，将四氧化三铁(Fe3O4)、琼脂糖和氧化石墨烯材料(graphene oxide，GO)在90℃混合形成混合料液后，滴加到分散剂中，混合料液的液滴在分散剂中分散开来形成片状，并在搅拌混合的状态下冷却，形成磁性氧化石墨烯粒子。
根据本公开的实施例，使用有机溶剂分散磁性氧化石墨烯粒子，再通过磁吸分离将磁性氧化石墨烯粒子从有机溶剂中分离出来，重复操作，进行洗涤处理；将洗涤处理后的磁性氧化石墨烯粒子置于纯水中分散、混匀并保存。
作为本公开的第三个方面，提供了一种上述磁性氧化石墨烯粒子在核酸提取方面的应用，包括：将磁性氧化石墨烯粒子分散到水中，得到磁粒悬液；将磁粒悬液和吸附缓冲液加入到污水样本中，利用氧化石墨烯磁性粒子吸附污水样本中的核酸，得到核酸-磁性氧化石墨烯粒子；通过磁吸分离将核酸-磁性氧化石墨烯粒子从污水样本中分离出来；用有机溶剂洗涤核酸-磁性氧化石墨烯粒子后，置于洗脱缓冲液中，将核酸洗脱到洗脱缓冲液中，得到核酸洗脱液；将核酸洗脱液加入到实时荧光定量中进行检测。
图2为本公开一实施例中磁性氧化石墨烯粒子用于污水中核酸提取与检测的示意图，以下，结合图2进行简要说明。
如图2所示，将磁性氧化石墨烯粒子用于提取污水样本中的核酸病毒，首先收集污水样本，将磁性氧化石墨烯粒子投加到污水样本中搅拌均匀，也可用水将磁性氧化石墨烯粒子分散后形成磁粒悬液加入到污水样本中，同时加入吸附缓冲液维持核酸的稳定性，利用氧化石墨烯材料对核酸的特异性吸附作用，将核酸病毒RNA吸附到磁性氧化石墨烯粒子中，并通过外加磁场将吸附有核酸的核酸-磁性氧化石墨烯粒子分离出来；用洗涤剂洗涤核酸-磁性氧化石墨烯粒子，洗去氧化石墨烯材料吸附的其他杂质；再添加洗脱缓冲液将核酸-磁性氧化石墨烯粒子上的核酸洗脱到洗脱缓冲液中，再通过外加磁场将磁性氧化石墨烯粒子与洗脱缓冲液分离，收集含有核酸RNA的洗脱缓冲液进行实时荧光定量(RT-qPCR)扩增与检测。
根据本公开的实施例，吸附缓冲液为氯化钠和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris-HCl)的混合溶液，通过向吸附缓冲液中加入氯化钠，改变污水样本的盐离子浓度，促进氧化石墨烯材料对核酸RNA的吸附，pH为2～4，例如pH可以是2、3、4等，也可根据实际情况进行上调，用于调节收集后的污水样本中核酸的电荷状态，提高核酸与氧化石墨烯之间的相互作用力。
根据本公开的实施例，吸附缓冲液中氯化钠的浓度为0.3～2M，例如可以是0.3M、0.5M、1M、1.5M等；三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的浓度为0.01～1M，例如可以是0.01M、0.20M、0.35M、0.60M、0.75M、0.95M等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
根据本公开的实施例，氧化石墨烯材料与核酸之间的作用主要由pH值与离子强度等因素决定，通过调节吸附缓冲液的pH值与氯化钠浓度，使吸附缓冲液中包含高离子强度和低pH值特征，实现对核酸的吸附。
根据本公开的实施例，洗脱缓冲液为三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris-HCl)溶液，可作为核酸和蛋白质的溶剂，对生物化学过程干扰很小，pH调节为8～9，例如pH可以是8、8.5、9等，与吸附缓冲液相比洗脱缓冲液表现为高pH特征，用于将核酸-磁性氧化石墨烯粒子上的核酸洗脱下来。
根据本公开的实施例，吸附缓冲液与洗脱缓冲液中的pH值范围可根据实验情况进行适当调整，pH值减小可削弱氧化石墨烯与核酸之间的静电斥力以增强吸附力，增大溶液pH值则反之。通过调整pH控制缓冲液中氢离子的浓度变化，从而调节磁性氧化石墨烯粒子与核酸之间的作用力强度，实现吸附与洗脱。
根据本公开的实施例，洗脱缓冲液中三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液的浓度为0.01～1M，例如可以是0.01M、0.35M、0.50M、0.70M、0.85M等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。此外，洗脱时间和洗脱温度是洗脱效率的关键因素，会影响核酸萃取过程的回收率。过高的洗脱温度可能会导致核酸降解，过低的温度可能导致核酸不能完全从材料上洗脱下来；洗脱时间不足也可能导致核酸的回收率降低，在实际操作中根据具体情况进行调整。
根据本公开的实施例，有机溶剂为75％的无水乙醇或丙酮，用做洗涤剂，洗去核酸-磁性氧化石墨烯粒子上吸附的其他杂质。核酸RNA不溶于75％的无水乙醇，盐离子可溶，可通过75％的无水乙醇洗涤核酸-氧化石墨烯磁性粒子以除去其附着的盐离子及其他杂质，便于后续洗脱处理，使得到的核酸洗脱液不含有干扰物质，提高检测的精准度。
根据本公开的实施例，磁粒悬液中磁性氧化石墨烯粒子的浓度为0.012～0.36mg/mL。例如可以是0.012mg/mL、0.018mg/mL、0.15mg/mL、0.20mg/mL、0.258mg/mL、0.305mg/mL、0.33mg/mL等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。可根据实际情况进行调节，将污水样本中的核酸病毒RNA充分地提取出来。
为了使本公开的目的、技术方案和优点更加的清晰明确，以下通过具体实施例结合附图对本公开的技术方案和原理做进一步阐述说明。需要注意的是，下述的具体实施例仅是作为举例说明，本公开的保护范围并不限于此。
下述实施例中所用的试验材料和试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例中未注明具体技术或条件者，均为常规方法，可以按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。
实施例1
将山梨醇酐油酸酯(Span-80)与矿物油混合得到分散剂，将四氧化三铁纳米球(2.25mg/L)、氧化石墨烯材料(2.25mg/L)和琼脂糖(20mg/L)混合得到1mL悬浮液，在90℃条件下先将悬浮液搅拌5min形成混合料液，再缓慢滴加到3mL分散剂中，并持续搅拌10min，搅拌完毕后，冷却至室温，形成氧化石墨烯磁性粒子，在外加磁场作用下从分散剂中分离出来。使用无水乙醇或丙酮分散洗涤去除分散剂，再经外加磁场作用下分离出来，重复洗涤3次后去除杂质后得到磁性氧化石墨烯粒子，标记为GO-MPs，将GO-MPs以12mg/mL的浓度重悬于1mL水中并置于4℃环境下进行保存。
利用扫描电子显微镜(SU-8020)对上述制备得到的磁性氧化石墨烯粒子进行表征，选择合适大小的硅片，将硅片光滑面朝上，随后将GO-MPs样品稀释至1mg/mL，超声10分钟以防止GO-MPs团聚，随后吸取2-3滴GO-MPs悬浮液滴加在1×1厘米硅片上，放入烘箱中60摄氏度烘30分钟以去除水分。将带有GO-MPs样品的硅片粘附于导电胶上，喷金60秒后，通过扫描电子显微镜观察GO-MPs形貌、大小及组成分布。
表征结果如图3～图5所示，图3为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的200μm扫描电镜图；图4为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的15μm扫描电镜图；图5为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的0.5μm扫描电镜图。
由图3和图4可以看出，磁性氧化石墨烯粒子的粒径约为20～30μm，并呈现为分散的片状分布，其表面为琼脂糖凝胶材料和四氧化三铁纳米粒子，边缘为折叠的丝状氧化石墨烯薄片。由图5可以看出琼脂糖表面具有大量孔洞，大量孔洞交织错落连通表面与内部氧化石墨烯材料。
随后通过透射电子显微镜(JEM-2100F)对磁性氧化石墨烯粒子进行表征，选择干净的铜网，使用镊子取出铜网并将膜面朝上，随后将GO-MPs样品稀释至1mg/mL，超声10分钟以防止GO-MPs团聚，随后吸取2-3滴GO-MPs悬浮液滴加在透射电镜铜网上，自然晾干，利用透射电子显微镜观察并分析GO-MPs形貌、大小及组成分布。
图6(a)及图6(b)为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的透射电镜图，由图6可以看出，氧化石墨烯材料表现为褶皱的丝状氧化石墨烯片，四氧化三铁磁性纳米粒子大量分布在氧化石墨烯片上，呈现不规则分布，边缘为丝状氧化石墨烯。
通过傅里叶红外变换光谱(美国赛默飞Nicolet iN10MX)对氧化石墨烯磁性粒子进行测试分析，取1毫升12mg/mL的GO-MPs样品置于磁力架上，吸取溶液后加入100μL无水乙醇，随后将其置于60℃烘箱中烘10分钟，待样品溶液烘干后，利用傅里叶红外变换光谱仪进行扫描，扫描范围为500～4000cm-1。
图7为本公开实施例1中磁性氧化石墨烯粒子的红外变换光谱图，其中，(i)为氧化石墨烯材料，(ii)为氧化石墨烯磁性粒子。由图7可以看出，磁性氧化石墨烯粒子和氧化石墨烯在3400cm-1处有宽吸收峰，是由于-OH的伸缩振动产生，而1100cm-1处的峰是由于C-O-C的振动导致，羧基中C＝O的拉伸振动导致1650cm-1处出现一个峰。C＝O、-OH和其它氧化石墨烯特征官能团存在于磁性氧化石墨烯粒子上，表明了磁性氧化石墨烯粒子保持有氧化石墨烯材料的特性。
实施例2
将实施例1中制备得到的磁性氧化石墨烯粒子用于提取核酸，探究吸附缓冲液的最佳作用条件，优化吸附溶液体系中磁性氧化石墨烯粒子(GO-MPs)的用量、三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris-HCl)溶液的pH值以及NaCl浓度，以达到最佳的核酸吸附效率。
实施例2-1
将10μL 500nmol/L荧光标记FAM修饰的DNA(FAM-DNA)加入90μL吸附缓冲液体系中，总体积为100μL，分别添加不同体积(0、5、10、15、20、25、30μL)的12mg/mL的GO-MPs，GO-MPs在室温下吸附DNA并孵育10分钟，孵育完毕后放置于磁力架上并吸取上清液待测，随后加入100μL 75％乙醇洗涤以去除盐等杂质，洗涤完毕后吸取上清液丢弃，加入100μL 10毫摩尔每升的Tris-HCl在70摄氏度条件下孵育5分钟以洗脱DNA，最后置于磁力架上吸取上清液待测。以上所有上清液均加入与其等体积的1摩尔每升Tris-HCl(7.5)平衡溶液酸碱度值以减少pH值差异对于荧光信号的影响，随后取100μL溶液用于酶标仪进行荧光信号检测。
检测结果如图8所示，图8为本公开实施例2中不同用量的磁性氧化石墨烯粒子对核酸的吸附效率图，可以看出，磁性氧化石墨烯粒子对核酸的吸附率随着材料用量的增加而升高，当材料用量高于20μL后，其对DNA的吸附率变化不大，吸附率可以达到95％，具有较高的吸附率。
实施例2-2
采用与实施例2-1相同的实验方法，唯一不同的是将磁性氧化石墨烯粒子(GO-MPs)的添加量固定在20μL，分别加入10μL不同pH值(2、3、4、5、6、7、8、9)的100mmol/L的Tris-HCl。
检测结果如图9所示，图9为本公开实施例2中不同pH值条件下磁性氧化石墨烯粒子对DNA的吸附效率图，可以看出，磁性氧化石墨烯粒子在pH为2～9之间对DNA均有吸附，其中在pH为2～5时，吸附效率较高，约为98％。
实施例2-3
采用与实施例2-1相同的实验方法，唯一不同的是将磁性氧化石墨烯粒子(GO-MPs)的添加量固定在20μL，分别加入不同浓度(0、0.01、0.04、0.07、0.1、0.3、0.5、1、2mol/L)的NaCl。
检测结果如图10所示，图10为本公开实施例2中不同浓度NaCl条件下磁性氧化石墨烯粒子对核酸的吸附效率图，可以看出，当NaCl浓度为0.07mol/L时，磁性氧化石墨烯粒子对DNA的吸附率约为95％，当NaCl浓度高于0.1mol/L时，磁性氧化石墨烯粒子对DNA的吸附率约达到98％，具有较高的吸附率。
实施例3
将实施例1中制备得到的磁性氧化石墨烯粒子用于提取核酸，探究洗脱缓冲液的最佳作用条件，优化洗脱体系中缓冲液的pH、洗脱时间以及温度。
实施例3-1
将实施例2中最优条件下吸附有DNA的磁性氧化石墨烯粒子，加入到洗脱缓冲液中，洗脱缓冲液的pH值分别调整为2、3、4、5、6、7、8、9，在室温下洗脱10min，取上层清液待测，随后加入100微升75％乙醇洗涤沉淀物以去除盐等杂质，洗涤完毕后吸取上清液丢弃，加入100微升10毫摩尔每升Tris-HCl在70摄氏度条件下孵育5分钟以洗脱DNA，最后置于磁力架上吸取上清液待测。以上所有上清液均加入与其等体积1摩尔每升Tris-HCl(7.5)平衡溶液酸碱度以减少酸碱度差异对于荧光信号的影响，随后取100微升溶液用于酶标仪进行荧光信号检测。
检测结果如图11所示，图11为本公开实施例3中不同pH值条件下洗脱效果图，可以看出，吸附有DNA的磁性氧化石墨烯粒子在pH为5～9时，对DNA的吸附率逐渐下降，表明洗脱液在pH偏高的条件下具有较好的洗脱效果。
实施例3-2
采用与实施例2-1相同的实验方法，唯一不同的是将洗脱缓冲液的pH值控制位9，并分别调整洗脱时间为3、5、10分钟，洗脱温度为25、70、90摄氏度。
检测结果如图12所示，图12为本公开实施例3中不同洗脱温度和时间下的洗脱效果图，可以看出，在洗脱温度为70摄氏度，洗脱时间为5分钟时，洗脱液中的DNA含量较高，在此条件下，洗脱缓冲液对吸附有DNA的磁性氧化石墨烯粒子的洗脱效果较好。
实施例4
使用实时荧光定量(qRT-PCR)技术对核酸洗脱液进行扩增和检测，对不同分子量核酸提取效果进行评价，核酸的分子量梯度为107、106、105、104、103、102、10，随后根据实时荧光定量PCR仪器测试结果做出扩增曲线、Ct值标准曲线、熔解曲线。
在建立并验证qRT-PCR体系后，使用模板链S-TEM DNA(RNA)十倍逐级稀释，取上述七个浓度梯度(10-107分子每样)作为模板核酸进行加标实验，将GO-MPs萃取加标核酸方法衔接后续qPCR(qRT-PCR)扩增体系，通过对检出限的探究验证GO-MPs-qPCR以及GO-MPs-qRT-PCR方法的灵敏度。图13为本公开实施例4中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的扩增曲线，图14为本公开实施例4中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的标准曲线，图15为本公开实施例4中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的熔解曲线。
图13与图14可知，当模板分子量在10-107分子每样范围内，以模板量对数值为横坐标，以循环数(Ct)值为纵坐标作标准曲线方程，得出斜率为-3.34，扩增效率为99.1％，相关性为0.997，证明扩增效率较高具有较好的线性关系。由图15可知，使用不同浓度梯度模板的扩增产物经过熔解程序后具有单一典型的熔解曲线，证明该qRT-PCR方法扩增产物统一，引物设计合理，无引物二聚体产生。
实施例5
将实施例1制备得到的磁性氧化石墨烯粒子应用于真实污水样品中病毒核酸提取。真实污水样品取自北京市高碑店污水处理厂，取样位置位于污水处理流程的前端工艺中初沉池。分别取六个浓度梯度的模板链S-TEMDNA(RNA)(10-106分子每样)作为模板核酸，加入真实污水样本进行加标实验，将GO-MPs萃取加标核酸方法衔接后续qPCR(qRT-PCR)扩增体系，通过对检出限的探究验证GO-MPs-qPCR以及GO-MPs-qRT-PCR方法的灵敏度。
对比经过磁性氧化石墨烯粒子提取过程和无提取过程的qRT-PCR扩增检测结果，图16为本公开实施例5中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的对比图。可以看出，提取组与无提取组Ct值相差较大，经过磁性氧化石墨烯粒子提取后显著降低了扩增Ct值，证明了GO-MPs提取RNA后更有利于保护扩增过程免受污水中复杂基质的影响。
实施例6
采用磁性氧化石墨烯粒子对不同时间产生的污水进行核酸提取实验，污水样品取自北京市高碑店污水处理厂，取样位置位于污水处理流程的前端工艺中初沉池，取样时间为2021年9月、2022年10月、2023年1月。从污水中提取出脱水滤液用封口膜进行密封，并放置于4摄氏度冰箱储存待用。
首先对污水样品进行RT-qPCR检测，确保采集样本均为阴性不存在RNA污染。再将不同浓度的S-Tem RNA加入到不同时间采集的脱水滤液样品中，生成相应浓度(10-107分子每样)的污水加标样品。并使用GO-MPs对污水中的核酸进行萃取，随后将萃取液使用RT-qPCR方法进行扩增与检测。在qPCR系统中得出循环阈值，通过分析检测结果探究GO-MPs提取后进行qRT-PCR的方法在污水样品中检测RNA的可行性及检测限。
分析结果如图17所示，图17为本公开实施例6中磁性氧化石墨烯粒子提取RNA的对比图。由图17可知，所有实验用污水均为阴性，结果显示对于不同时期采集的污水中10-107分子每样本的核酸均可检出，检测限为10分子每样本。同时，将污水组与纯水组比较，Ct值相近并无明显差异。以上结果表明该方法可以在不同时期的脱水滤液中萃取目标核酸，最低检出限为10分子每样本，灵敏度较高。
以上的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磁性氧化石墨烯粒子在核酸提取方面的应用，包括：
将磁性氧化石墨烯粒子分散到水中，得到磁粒悬液；
将所述磁粒悬液和吸附缓冲液加入到污水样本中，利用磁性氧化石墨烯粒子吸附所述污水样本中的核酸，得到核酸-磁性氧化石墨烯粒子；
通过磁吸分离将所述核酸-磁性氧化石墨烯粒子从所述污水样本中分离出来；
用有机溶剂洗涤所述核酸-磁性氧化石墨烯粒子后，置于洗脱缓冲液中，将核酸洗脱到所述洗脱缓冲液中，得到核酸洗脱液；
将所述核酸洗脱液加入到实时荧光定量中进行检测；
其中，所述吸附缓冲液为氯化钠和三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的混合溶液，pH为2～4，用于调节收集后的污水样本中核酸的电荷状态，提高核酸与氧化石墨烯之间的相互作用力；所述吸附缓冲液中氯化钠的浓度为0.3～2M，三羟甲基氨基甲烷盐酸盐的浓度为0.01～1M；
所述磁性氧化石墨烯粒子包括：氧化石墨烯材料；磁性纳米粒子，被包覆在所述氧化石墨烯材料表面；琼脂糖，用于粘合所述氧化石墨烯材料和所述磁性纳米粒子。
2.根据权利要求1所述的应用，其中，
所述磁性纳米粒子被所述琼脂糖包覆在所述氧化石墨烯上构成氧化石墨烯壳层；
所述磁性纳米粒子为所述磁性氧化石墨烯粒子提供磁性；
所述琼脂糖具有多孔结构；
所述具有磁性的纳米粒子包括铁、钴、镍中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的应用，其中，
所述磁性氧化石墨烯粒子的制备方法，包括：
将山梨醇酐油酸酯与矿物油混合形成分散剂；
在85～95℃下混合所述氧化石墨烯材料、所述磁性纳米粒子和所述琼脂糖，形成的混合料液；
将所述混合料液滴加到所述分散剂中，搅拌混合，得到所述磁性氧化石墨烯粒子。
4.根据权利要求3所述的应用，其中，
所述琼脂糖通过加热溶解形成琼脂糖溶液，将所述氧化石墨烯和所述磁性纳米粒子分散在所述琼脂糖溶液中，构成所述混合料液；
所述混合料液在所述分散剂中分散，并冷却形成片状、颗粒状和/或乳滴状的磁性氧化石墨烯粒子；
其中，在所述冷却过程中，包裹有所述氧化石墨烯材料和所述磁性纳米粒子的琼脂糖凝固，形成所述磁性氧化石墨烯粒子。
5.根据权利要求3所述的应用，其中，
所述磁性氧化石墨烯粒子的制备方法还包括：
使用有机溶剂分散所述磁性氧化石墨烯粒子，再通过磁吸分离将所述磁性氧化石墨烯粒子从所述有机溶剂中分离出来，重复操作，进行洗涤处理；
将洗涤处理后的磁性氧化石墨烯粒子置于纯水中分散、混匀并保存。
6.根据权利要求1所述的应用，其中，
所述洗脱缓冲液为三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液，pH为8～9，用于将所述核酸-磁性氧化石墨烯粒子上的核酸洗脱下来；
所述洗脱液中三羟甲基氨基甲烷盐酸盐溶液的浓度为0.01M。
7.根据权利要求1所述的应用，其中，
所述有机溶剂为75％的无水乙醇或丙酮，用做洗涤剂，洗去所述核酸-磁性氧化石墨烯粒子上吸附的其他杂质。
8.根据权利要求1所述的应用，其中，
所述磁粒悬液中所述磁性氧化石墨烯粒子的浓度为0.012～0.36mg/mL。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101574645A (zh) * 2009-06-05 2009-11-11 中国科学院生态环境研究中心 磁性纳米材料萃取剂及其制备方法
CN105713900A (zh) * 2016-03-29 2016-06-29 广州市玛达生物科技有限公司 基于磁性石墨烯纳米复合物的核酸提取方法
CN106834295A (zh) * 2017-03-21 2017-06-13 江南大学 一种特异识别细菌脂多糖的广谱核酸适配体及其定向筛选方法
JPWO2016084945A1 (ja) * 2014-11-28 2017-09-07 国立大学法人名古屋大学 グラフェンオキサイド及び／又はグラファイトオキサイド並びにセルロースを含む粒子、核酸抽出用組成物、核酸抽出方法、及び粒子又は核酸抽出用組成物のリサイクル方法
CN107541516A (zh) * 2017-09-21 2018-01-05 江南大学 一组特异识别三种海洋毒素的核酸适配体
CN112195175A (zh) * 2019-07-08 2021-01-08 浙江智扬生物科技有限公司 基于氧化石墨烯的核酸提取方法
CN112469833A (zh) * 2018-07-25 2021-03-09 圣斯生物检测有限公司 核酸检测方法
KR20210132375A (ko) * 2020-04-27 2021-11-04 하이브리드테크놀로지 주식회사 자성나노입자와 결합된 산화그래핀을 이용한 핵산의 분리 방법
CN113856573A (zh) * 2021-11-08 2021-12-31 国科温州研究院(温州生物材料与工程研究所) 一种用于dPCR法核酸检测的光响应性凝胶微球及其在奇异变形杆菌检测中的应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210087606A1 (en) * 2017-07-14 2021-03-25 Capitalbio Corporation Solid phase extraction material and its use for nucleic acid enrichment and detection

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101574645A (zh) * 2009-06-05 2009-11-11 中国科学院生态环境研究中心 磁性纳米材料萃取剂及其制备方法
JPWO2016084945A1 (ja) * 2014-11-28 2017-09-07 国立大学法人名古屋大学 グラフェンオキサイド及び／又はグラファイトオキサイド並びにセルロースを含む粒子、核酸抽出用組成物、核酸抽出方法、及び粒子又は核酸抽出用組成物のリサイクル方法
CN105713900A (zh) * 2016-03-29 2016-06-29 广州市玛达生物科技有限公司 基于磁性石墨烯纳米复合物的核酸提取方法
CN106834295A (zh) * 2017-03-21 2017-06-13 江南大学 一种特异识别细菌脂多糖的广谱核酸适配体及其定向筛选方法
CN107541516A (zh) * 2017-09-21 2018-01-05 江南大学 一组特异识别三种海洋毒素的核酸适配体
CN112469833A (zh) * 2018-07-25 2021-03-09 圣斯生物检测有限公司 核酸检测方法
CN112195175A (zh) * 2019-07-08 2021-01-08 浙江智扬生物科技有限公司 基于氧化石墨烯的核酸提取方法
KR20210132375A (ko) * 2020-04-27 2021-11-04 하이브리드테크놀로지 주식회사 자성나노입자와 결합된 산화그래핀을 이용한 핵산의 분리 방법
CN113856573A (zh) * 2021-11-08 2021-12-31 国科温州研究院(温州生物材料与工程研究所) 一种用于dPCR法核酸检测的光响应性凝胶微球及其在奇异变形杆菌检测中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
L. Minati et al..《Dalton Trans.》 Graphene oxide nanocomposite magnetic microbeads for the remediation of positively charged aromatic compounds.2020,第49卷第3334页2.2，第3336页. *
Liang Qi et al..Monitoring DNA adducts in human blood samples using magnetic Fe3O4@ graphene oxide as a nano-adsorbent and mass spectrometry.2019,第209卷第1-6页. *
王先根 等.《广东化工》 钴系氧化物载体磁性微球的制备和研究.2023,(第4期),第37-40页. *

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