具有表面电荷反转能力磁性粒子的制备及其在DNA提取中的应用研究
批准号:
51072064
项目类别:
面上项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
杨文胜
依托单位:
学科分类:
E0210.无机非金属类生物材料
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
张颖、张大巍、梁经纶、姜珊、王灿
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中文摘要
传统的基于盐桥作用的DNA提取方法由于其提取效率较低,已经成为DNA分析技术应用推广的一个制约因素。本项目拟通过原子自由基聚合反应在磁性Fe3O4/SiO2复合粒子表面修饰两性聚电解质,以期制备在不同溶液环境下能够实现表面电荷反转的磁性复合粒子。研究不同溶液条件下粒子表面电荷的变化规律及其对DNA吸附和脱附过程的影响。通过调节粒子表面与DNA的静电吸引和排斥作用,调控DNA在粒子表面的吸附和脱附效率,为DNA的高效提取奠定材料基础。
英文摘要
项目执行期间,围绕具有表面电荷反转能力的复合磁性粒子的构建及其与DNA相互作用开展了研究工作。利用表面修饰技术构建了具有表面电荷反转能力的纳米粒子;通过调控粒子表面电性质实现了对DNA的高效提取;通过对Fe3O4纳米粒子表面性质的调控,发展了多种单分散复合磁性粒子的制备方法,为发展新型高效的DNA自动化提取技术提供了材料基础。相关研究成果共发表SCI检索文章10篇,申请发明专利5项,其中4项已获授权。.1.构建了粒子表面电荷可反转的模型体系。利用不同比例的长链巯基羧酸和巯基胺对模型纳米粒子表面进行修饰,获得了粒子表面电荷随溶液pH值改变发生反转的模型体系。系统研究了DNA分子在粒子表面电荷反转过程中的吸附和脱附行为,通过引入直接静电作用使DNA在该粒子表面的吸附效率提高到90%,脱附效率提高至约100%。进一步利用不同等电点的蛋白质分子修饰金纳米粒子构建了类似的电荷反转体系,克服了氨基/羧基共修饰方法步骤繁琐、难于定量的缺陷。.2.建立了单分散磁性复合粒子的制备方法,首先通过对Stöber 体系的深入研究及对磁性Fe3O4粒子表面性质的调控,制备了近单分散的、高磁性物质含量的Fe3O4/SiO2复合微球,相关结果对于其它种类SiO2复合粒子的制备具有借鉴意义;解决了Fe3O4聚集体在金还原体系中的胶体稳定性问题,实现了复合磁性粒子表面连续金壳层可控生长制备。利用基于金粒子的表面修饰方法可以构建具有表面电荷可反转特性的磁性复合粒子,可以满足DNA自动化提取的要求。.3.探索并发展了利用多种分子间作用实现DNA高效提取的方法。通过在Fe3O4/SiO2复合粒子表面修饰金属离子,将配位作用引入到DNA吸附过程中,通过协同调控静电和配位两种作用,实现对DNA的高效吸附。制备了具有介孔结构的Fe3O4/SiO2复合粒子,利用介孔粒子表面物理孔结构与化学作用结合有效提高了质粒DNA的提取效率。.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s11051-013-2038-y
发表时间:2013-10
期刊:Journal of Nanoparticle Research
影响因子:2.5
作者:Yuyang Ni;Jun Li;Zhenzhen Huang;Ke He;Jiaqi Zhuang;Wensheng Yang
通讯作者:Yuyang Ni;Jun Li;Zhenzhen Huang;Ke He;Jiaqi Zhuang;Wensheng Yang
Highly efficient incorporation of amino-reactive dyes into silica particles by a multi-step approach
通过多步方法将氨基反应性染料高效地掺入二氧化硅颗粒中
DOI:10.1016/j.colsurfa.2013.02.064
发表时间:2013-06-05
期刊:COLLOIDS AND SURFACES A-PHYSICOCHEMICAL AND ENGINEERING ASPECTS
影响因子:5.2
作者:Liang, Jinglun;Xue, Zheng;Yang, Wensheng
通讯作者:Yang, Wensheng
DOI:10.1186/1556-276x-6-561
发表时间:2011-10-25
期刊:Nanoscale research letters
影响因子:--
作者:Xu J;Sun L;Li J;Liang J;Zhang H;Yang W
通讯作者:Yang W
Incorporating anionic dyes into silica nanoparticles by using a cationic polyelectrolyte as a bridge
使用阳离子聚电解质作为桥将阴离子染料掺入二氧化硅纳米颗粒中
DOI:10.1039/c0jm02946g
发表时间:2011-01-01
期刊:JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY
影响因子:--
作者:Liang, Jinglun;Lu, Ziyang;Yang, Wensheng
通讯作者:Yang, Wensheng
Facile deposition of continuous gold shells on Tween-20 modified Fe3O4 superparticles
在 Tween-20 改性 Fe3O4 超粒子上轻松沉积连续金壳
DOI:10.1039/c3tb00045a
发表时间:2013-01-01
期刊:JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY B
影响因子:7
作者:Jin, Xiumei;Liang, Jinglun;Yang, Wensheng
通讯作者:Yang, Wensheng
二氧化硅粒子尺寸与微结构调控的分子机制研究
- 批准号:21773089
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:杨文胜
- 依托单位:
介孔SiO2复合磁性粒子的制备及其在细胞外DNA提取中的应用研究
- 批准号:51372097
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:杨文胜
- 依托单位:
利用配位相互作用构建协同性纳米晶组装体系
- 批准号:20773053
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:杨文胜
- 依托单位:
超顺磁性复合粒子的制备及其与DNA相互作用研究
- 批准号:50572031
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:27.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:杨文胜
- 依托单位:
可在植物叶片表面形成拓扑结构的纳米材料
- 批准号:50172019
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:22.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:杨文胜
- 依托单位:
利用低聚DNA组装量子点网状纳米结构图形
- 批准号:60171022
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:18.0万元
- 批准年份:2001
- 负责人:杨文胜
- 依托单位:
国内基金
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