[發明專利]一種核酸磁珠芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 201810123293.0
• 申請日: 2018-02-07
• 公開（公告）號: CN108300657A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 李曉霖;趙柏聞;王武;張婷婷;郭欣
• 申請（專利權）人: 北京量化健康科技有限公司
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/00
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11587
• 代理人: 蔡倫;楊巍

本發明涉及基因芯片技術領域，公開了一種核酸磁珠芯片，所述核酸磁珠芯片包括核酸磁珠和連在所述核酸磁珠上的核酸，所述核酸磁珠從內至外包括：磁性納米Fe₃O₄顆粒核心、聚乙二醇層、正硅酸乙酯層、氨基層、氯基層、核酸層。本發明還公開了一種制備本發明的核酸磁珠芯片的方法以及利用所述核酸磁珠芯片進行檢測的方法。

技術領域

本發明涉及基因芯片技術領域，特別涉及一種核酸磁珠芯片及其制備方法。

背景技術

生物磁珠是指具有細小粒徑的超順磁微球。磁珠具有超強的順磁性，在磁場中能夠迅速聚集，離開磁場后又能夠有助于磁分離地均勻分散；磁珠具有合適的且差別較小的粒徑，保證了足夠強的磁響應性又不會沉降；磁珠具有豐富的表面活性基團，以便可以和生化物質偶聯，并在外磁場的作用下實現與被待測樣品的分離。

磁珠法DNA提取具有傳統DNA提取方法無法比擬的優勢，磁珠法純化DNA主要是利用利息交換吸附材料吸附核酸，從而將核酸和蛋白質等其細胞中其他物質分離。核酸提取作為生物醫學領域的基礎，磁珠法DNA提取以其高效性、穩定性，對推動基因檢測、個性化醫療的迅猛發展具有重要的意義。

磁珠法核酸純化技術采用了納米級磁珠微珠，這種磁珠微珠的表面標記了一種官能團，能同核酸發生吸附反應。硅磁就是指磁珠微珠表面包裹一層硅材料來吸附核酸；離心磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一層可發生離心交換的材料，從而達到吸附核酸目的。

由于目前市場上的生物磁珠并沒有連接核酸探針且其表面基團也不能穩定連接核酸探針，限制了其使用價值。因此，本領域中需要一種技術，用于在磁珠上穩定連接核酸制成核酸磁珠并利用所述核酸磁珠制作芯片。

發明內容

針對現有技術中的不足，本發明人針對使用磁珠富集目標核酸的需求，提出了一種新的表面修飾磁珠并且能夠穩定的將核酸探針通過化學共價鍵的方式穩定連接到磁珠表面，用于富集目標核酸序列，稱為核酸磁珠芯片。

因此，在第一方面，本發明提供了一種核酸磁珠芯片，所述核酸磁珠芯片包括核酸磁珠和連在所述核酸磁珠上的核酸，所述核酸磁珠從內至外包括：磁性納米Fe₃O₄顆粒核心、聚乙二醇層、正硅酸乙酯層、氨基層、氯基層。

在第二方面，本發明提供了一種本發明第一方面的核酸磁珠芯片的制備方法，所述方法包括步驟：

1)聚乙二醇修飾：將聚乙二醇修飾于磁性基底材料納米Fe₃O₄顆粒表面，形成聚乙二醇包覆的磁性納米Fe₃O₄顆粒；

2)正硅酸乙酯修飾：將正硅酸乙酯修飾于所述聚乙二醇包覆的磁性納米Fe₃O₄顆粒表面，得到正硅酸乙酯包覆的磁性納米Fe₃O₄顆粒；

3)氨基修飾：將APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)修飾于正硅酸乙酯包覆的磁性納米Fe₃O₄顆粒表面，得到氨基修飾的磁性納米Fe₃O₄顆粒；

4)氯基修飾：通過S_N2親核取代反應將三聚氰氯修飾于氨基修飾的磁性納米Fe₃O₄顆粒表面，得到氯基修飾的活性功能化磁珠；

5)連接探針：將核酸探針與上述納米磁珠在60℃-70℃，優選65℃，條件下進行反應，制備成核酸磁珠芯片。

在一個實施方案中，所述方法在步驟1)前還包括步驟p1)納米Fe₃O₄的制備：利用化學共沉淀法制備磁性基底材料納米Fe₃O₄顆粒。