IDA-APS共修饰的二氧化硅粒子的制备及应用研究

IDA-APS共修饰的二氧化硅粒子的制备及应用研究

作者:师大云端图书馆 时间:2020-12-27 分类:参考文献 喜欢:1832
师大云端图书馆

【摘要】核酸的分离和纯化不但是分子生物学的重要操作步骤,在现代医学研究中也占据着十分重要的地位。目前,对DNA提取的方法主要基于两种作用力,即静电作用(包括间接静电作用即盐桥作用以及直接静电作用)与配位作用。利用直接静电作用提取DNA是将吸附基质粒子表面修饰带正电的基团,通过与带负电的DNA间直接静电引力吸附DNA。若在粒子表面同时修饰上带负电的基团,则可以通过与DNA间的直接静电斥力促进DNA脱落,因此可以通过调节溶液pH值的方法实现对DNA的提取。这种方法操作简单,容易吸附与脱附,但是不具备特异性吸附能力,提取的DNA纯度不高。利用配位作用提取DNA是通过在提取基质粒子表面螯合金属离子,通过金属离子与DNA分子上磷酸根基团的配位作用将DNA吸附到粒子表面,这种方法具备一定的特异性吸附能力,但是由于配位作用较强,吸附的DNA很难脱附下来,导致提取效率不高。据此,我们设计出一种新型表面修饰的二氧化硅粒子,以期依靠静电作用与配位作用的协同,达到对DNA高效且特异性提取的目的。本论文主要工作如下:1.以Stber法合成粒径为200nm的单分散球形二氧化硅粒子为基质,用不同比例的带有亚氨基二乙酸(IDA)的硅烷偶联剂与3-胺丙基三乙氧基硅烷(APS)共同修饰,得到一系列等电点不同的IDA-APS共修饰的二氧化硅粒子。这种粒子可以通过调节溶液pH使其表面显示不同的带电性,当溶液pH小于粒子等电点时,粒子表面显示正电性,而当溶液pH大于粒子等电点时,粒子表面显示负电性。利用这种特性,可以对DNA进行直接静电吸附与脱附。通过控制粒子表面双羧基、氨基的含量,可以调节粒子表面与DNA相互作用的强度,实现对DNA的高效吸附与脱附(吸附、脱附效率分别可达近100%及80%)。2.用IDA/APS浓度比1:0.5共修饰的二氧化硅粒子进行Fe3+离子的螯合,考察了Fe3+-IDA-APS-SiO2粒子在不同条件下对DNA的吸附、脱附行为。结果表明Fe3+-IDA-APS-SiO2粒子可以对DNA进行高效的吸附与脱附(吸附、脱附效率分别为近100%,85%),相比单纯依靠配位作用的Fe3+-IDA-SiO2粒子(吸附、脱附效率分别为85%、40%),提取效率显著提高;考察了表面螯合不同金属离子对DNA吸附行为的影响,表明Fe3+离子与DNA表面的磷酸根作用力最强,吸附DNA效率最高;通过Fe3+-IDA-APS-SiO2粒子对鲑鱼精DNA与牛血红蛋白混合物的吸附与脱附研究,表明Fe3+-IDA-APS-SiO2粒子可以从混合物中特异性富集DNA。这些研究结果证明IDA-APS共修饰的二氧化硅粒子,通过静电作用与配位作用的协同,可以实现对DNA的高效、特异性提取。
【作者】齐晓影;
【导师】李军;杨文胜;
【作者基本信息】吉林大学,物理化学,2014,硕士
【关键词】二氧化硅;静电;配位;DNA;吸附与脱附;

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