[發明專利]一種高載量的核酸提取用磁珠及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201911089465.8
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN112779245B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 李宗洋
• 申請（專利權）人: 北京邁佳致和科技有限公司
• 主分類號: C12N15/10
• 分類號: C12N15/10;H01F1/00;H01F41/00
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 聶稻波;呂少楠

本發明公開一種高載量的核酸提取用磁珠及其制備方法與應用。該磁珠包括磁核和包覆在所述磁核表層的包覆層，磁核的粒徑R與包覆層的厚度D的比值R/D為0.5?8，包覆層上帶有羥基、羧基、氨基、巰基、酚羥基或對甲苯磺酰基基團。制備時采用處理液對帶有包覆層的磁核進行活化處理制備得到磁珠；處理液為包括無機鹽、無機堿、水溶性有機堿和表面活性劑中的至少一種的水溶液；活化處理包括對含有帶包覆層的磁核的處理液進行攪拌下超聲處理。活化處理可使磁珠表面的包覆材料上形成褶皺等微觀結構，在保持磁珠的磁強度不變下，增加磁珠的比表面積，從而使磁珠對核酸提取的載量增加。

技術領域

本發明屬于磁性材料領域，涉及一種高載量的核酸提取用磁珠及其制備方法與應用。

背景技術

基因檢測是體外診斷檢測重要的一種，主要應用于孕檢、遺傳病檢測、腫瘤檢測、農業等多個領域。基因檢測的方式是通過從復雜樣本中對核酸提取富集后進行定性定量檢測，從而得到相對應的數據結論；另一方面，二代測序技術的興起使得基因檢測技術的應用得到進一步的擴大。但是，樣本的復雜性和目標核酸的微量性加大了基因提取的難度，快速、高效地富集和回收核酸樣本的方法是基因檢測技術的基礎。

傳統核酸的提取、富集、回收方法有以下兩種：1、溶液沉淀法，即是利用陰(陽)離子表面活性劑和鹽在破壞細胞膜的同時沉淀蛋白等其他物質，分離純化后，通過調節鹽濃度獲得純化的核酸樣本，該方法中最常見的是針對植物樣本的CTAB法和針對微生物樣本的SDS法，但是溶液沉淀法難以與高通量篩選技術串聯使用，并且該方法中多次使用有機溶劑進行抽提和耗時較大的離心方法進行分離；2、膜/柱分離法，主要是利用表面修飾的膜或者填充柱材料對核酸進行富集，通過洗脫過程分離純化核酸樣本，該方法可以與高通量篩選方法串聯使用，但是在該方法的提取還會使用到離心進行輔助分離。

磁珠是一種具有超順磁性的納米顆粒，其主要結構為具有超順磁性的中心磁核和具有功能性修飾的外層包覆材料。磁珠具有良好的生物兼容性，已經廣泛應用于各類體外診斷檢測中，磁珠性能主要決定于磁珠粒徑大小和形狀、外層包覆材料的種類和厚度、最外層修飾材料的種類等因素。在磁珠的現有制備方法中，控制磁珠粒徑的方法主要有兩種：一種方式主要通過先制備一定大小的中心磁核，接著再通過控制包覆材料的加入速度和加入量來控制磁珠的粒徑大小和均一度，這種方式制備所得的磁珠表面光滑，無褶皺，比表面積較小；另一種控制磁珠粒徑的方法是利用聚苯乙烯(PS)等高分子材料事先制備一個內核，再通過溶脹的方式形成細小的孔道結構，然后利用鐵氧化合物在孔道內的沉淀以實現磁珠粒徑的規格化，最后再對磁珠外層進行修飾，但是該方法的工藝較為復雜，不易控制。

近些年來，磁珠對核酸樣本進行分離純化方法已經在科學研究、醫療診斷、二代測序等領域中廣泛使用，其過程主要是利用表面含有特殊修飾的磁珠對樣本中的核酸進行富集提取，通過磁吸的方式進行磁分離后，洗脫得到純化的核酸，該方法具有分離速度快、溶劑量小、回收率高、可與高通量檢測技術串聯使用等特點。但是，目前磁珠提取核酸方法的載量有限，無法針對大量的核酸進行提取。常規增加磁珠載量的方法主要有兩種，一是通過減小磁珠的粒徑，從而增加磁珠的比表面積，但是磁珠的磁性能隨著粒徑的減小而降低，從而會影響磁回收的效率。另一種增加磁珠載量的方法是通過在磁珠表面進行特殊復雜基團的修飾，使其的載量提高，但是利用該方法的生產成本通常較高，不利于大規模使用。

發明內容

本發明的第一方面提供一種磁珠，所述磁珠包括磁核和包覆在所述磁核表層的包覆層，所述磁核的粒徑R與包覆層的厚度D的比值R/D為0.5-8，所述包覆層上帶有羥基、羧基、氨基、巰基、酚羥基或對甲苯磺酰基等基團；

其中，R代表磁核的直徑。

優選地，所述R/D的值為0.75-5；更優選為1-2。