製備四氧化三鐵奈米複合材料及其在DNA分離純化上的應用

Abstract

本文製備出一功能性磁性奈米複合粒子，以簡單、方便的操作直接從 人類血液中將DNA 分離出。我們合成出粒徑大小、形狀一致性都相當 高的四氧化三鐵及二氧化矽包覆四氧化三鐵的磁性奈米粒子，並且利 用TEOS 加入量的多寡控制二氧化矽的厚度、材料磁性的強度及粒徑 大小。由於二氧化矽表面有易修飾上其他分子的優點，我們在其表面 修飾上胺基，增加磁性奈米複合粒子與DNA 之間的靜電作用力以提 高材料對於DNA 吸附的選擇性。我們先確認磁性奈米複合粒子對於 DNA 吸、脫附的功能，發現修飾有胺基的磁性奈米粒子對於DNA 有 較佳的吸附能力，但是卻有較低的回收率，這是由於修飾有胺基的磁 性奈米粒子與DNA 之間有較強靜電作用力的緣故，造成DNA 不易 從材料上脫附下來。接著為了要發展出一套自動化高效率核酸純化試 劑，我們將功能性磁性奈米複合粒子直接加到人類全血中去分離純化 genomic DNA，藉由溶液PH 值的調整及材料表面的改質來增加DNA 純化的效率及純度。此外，更期待在搭配一套自動化的機械設備之 後，在施以外加磁場的情況下，不需要離心的動作即可在數十分鐘內 完成多組血液樣品中DNA 的純化過程。最後，自動化高效率核酸純 化試劑除了能夠在醫療的診斷上節省時間，未來也能夠利用功能性磁 性奈米複合粒子表面的改質擴大應用到生物分子(蛋白質/酵素)的辨 識工作上。