磁性復合物微球的制備表征及DNA純化
瀏覽次數:713 發布日期:2023-11-14
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本篇論文采用乙二醇還原法于200攝氏度制備Fe3O4微球;①微乳液法和類 Stöber 法制備核殼式Fe3O4/SiO2復合微球;②分散聚合法制備羧基改性的核-殼式Fe3O4/PS復合微球。分別利用①和②建立從大腸桿菌和黑曲霉中提取DNA的實驗方案。
一、核/殼式 Fe3O4/SiO2復合微球的制備、結果分析及應用
制備:采用微乳液法和類 Stöber 法分別制備核殼式Fe3O4/SiO2復合微球
結果分析:1、隨著正硅酸乙酯的增加,微球的粒徑也隨著增大,過多的正硅酸乙酯會影響該復合微球的磁性;醇水比為4:1時,復合微球的分散性好,更趨于球形。2、用微乳液法制備的復合微球殼層厚度為26nm樣品團聚比較嚴重,用超聲波也無法分散開,如果用于生物分離,可能會影響實驗效果。由Stöber 法制備的復合微球分散性較好,表面光滑,殼層厚度均勻,在47nm左右,四氧化三鐵磁球被二氧化硅層完全包被在里面。
該復合微球在DNA純化中的應用
應用:兩種方法分別提取大腸桿菌質粒DNA和黑曲霉染色體DNA,A260/A280均在1.8左右,證明用Fe3O4/SiO2復合微球提取能得到較純的DNA。
二、羧基改性核/殼式Fe3O4/PS復合微球的制備、結果分析及應用
制備:采用分散聚合法反應結束后,自然冷卻,分別用蒸餾水和無水乙醇洗滌,用乙醇抽濾,40°C真空干燥12h,瑪瑙研缽研磨后封存備用。
結果分析:1、Fe3O4的粒徑約為220nm-250nm,包裹的聚苯乙烯殼結構厚度約在30nm左右;2、引發劑的不同會對實驗結果造成各種影響,例如由過硫酸銨引發劑引發的微球表面包被不明顯,而且周圍有散落的聚苯乙烯微球,經過多次比較,采用了過氧化苯甲酰為引發劑;3、超聲波處理能提高在溶液中的分散穩定性,以利于磁性聚合物微球的合成;4、AM能提供羧基官能團,同時也能作為表面活性劑和穩定劑,可以防止磁球在形成過程中發生團聚;5、PVP穩定劑增加復合物的半徑減小。
在DNA純化中的應用:步驟同 Fe3O4/SiO2復合微球中的DAN純化步驟一致,所得到的大腸桿菌質粒DNA和黑曲霉染色體DNA在紫外分光光度計下得到的A260/A280比值均大于1.7,且殘液中無殘留 DNA 分子,說明純化率較高。
三、兩種復合微球在DNA純化中的比較
①10 mg的Fe3O4/SiO2-I和Fe3O4/SiO2-II分別能從40ul大腸桿菌中提取出14.8和16.3ug質粒DNA,分別能從40ul絲狀真菌黑曲霉中提取出11.0和13.2ug染色體DNA。②10 mg羧基改性的Fe3O4/PS復合微球分別能從40ul的大腸桿菌粗體液和絲狀真菌黑曲霉粗體液中提取出13.0ug質粒DNA和10.7ug染色體DNA。對提取出的DNA樣品進行了瓊脂糖凝膠電泳和紫外光譜測定,測出它們的純度均大于1.753(A260/A280>1.7即可視為純DNA)。
相比較而言,二氧化硅包被的復合微球分離和純化DNA效果更好。