[发明专利]磁性微粒及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种磁性微粒，特别涉及一种具有专一性分离生物材料的磁性微粒及其制造方法。

【背景技术】

通常要将生物材料例如核酸从复杂的生物体中分离是很困难的，因为其浓度非常低，并且许多其它的固体或不可溶的物质也同时存在。

因此，提出了许多用来分离生物材料的方法和材料，例如使用磁性微粒去吸附生物材料，并通过施加磁场及进行清洗步骤使得生物材料从原始的样品中分离出来。

目前有许多用来分离生物材料的磁性微粒，例如美国专利第6133047号中描述了一种超顺磁性单一分散型微粒，其包括第一高分子制成的核心，第二高分子制成的内层涂布在核心上，其中具有磁性物质分布，以及第三高分子制成的外层涂布在内层上，其可以与生物分子作用。美国专利第6274387号中描述一种磁性载体，包括内含磁性物质的二氧化硅微粒，其表面上有聚丙烯酰胺(polyacrylamide)，该内含磁性物质的二氧化硅微粒的表面以耦合试剂处理，且处理过的二氧化硅微粒与丙烯酰胺(acrylamide)和/或聚丙烯酰胺反应。然而，这些磁性微粒的特性例如尺寸、磁性或分离效果等并无法充分地控制。

因此，亟需一种磁性微粒，其需具有可调控的尺寸、粒径分布小、均匀度佳、高磁化量、良好储存稳定性以及具有专一性分离功能的表面修饰。

【发明内容】

本发明所提供的磁性微粒，其可以有效地分离生物材料、纯化生物材料、传送药品以及应用在环境分析上，该磁性微粒具有可调控的尺寸、粒径分布小、均匀度佳、高磁化量、良好储存稳定性以及专一性的表面修饰以分离生物分子。

本发明提供一种磁性微粒，包括高分子核心，包覆高分子核心的磁性物质层，以及包覆磁性物质层的硅化物层。磁性微粒的直径约为0.1至5μm，此外，磁性微粒还包括在硅化物层上的耦合试剂，以及连接至耦合试剂的活性分子。

本发明提供一种磁性微粒的制造方法，包括以乳液聚合法将至少一种单体聚合形成高分子核心，以氧化还原反应形成磁性物质层包覆高分子核心，以及以聚合反应形成硅化物层包覆磁性物质层。该方法还包括以耦合试剂修饰硅化物层的表面，以及将活性分子连接至耦合试剂。

此外，本发明也提供一种在复杂的生物分子样品中分离特定生物分子的方法，包括将本发明的磁性微粒与复杂的生物分子样品混合形成混合物，施加磁场至混合物，由此将带有特定生物分子的磁性微粒与复杂的生物分子样品分离。其中，硅化物层的表面以具有官能团连接至活性分子的耦合试剂修饰，因此可提高生物分子的分离效率。

为了使本发明的上述目的、特征、及优点能更明显易懂，以下结合多个实施例与比较例，作详细说明如下：

【附图说明】

图1为依据本发明一实施例的磁性微粒的剖面示意图。

图2为本发明实施例1的高分子核心的SEM照片，其直径为220.4±6.5nm。

图3为本发明实施例1的另一高分子核心的SEM照片，其直径为921.6±75.3nm。

图4为依据本发明实施例2，将图2的高分子核心包覆磁性物质层的SEM照片，其总直径为250.4±7.2nm。

图5为依据本发明实施例2，将图3的高分子核心包覆磁性物质层的SEM照片，其总直径为950.0±77.2nm。

图6至7为依据本发明实施例3，表面包覆硅化物层的磁性微粒的TEM照片。

图8为本发明实施例3的磁性微粒的EDX分析光谱图。

图9为使用本发明的磁性微粒所分离的CRP量对原始溶液中CRP浓度的结果。

【主要附图标记说明】

10～高分子核心；

12～磁性物质层；

14～硅化物层；

16～耦合试剂；

18～活性分子。

【具体实施方式】

本发明提供的磁性微粒适用于特定生物材料的分离以及环境分析，磁性微粒的表面修饰成与特定的物质或生物分子连接。例如，磁性微粒可应用于从血液中分离生物材料，其修饰的表面可以与血液中特定的生物分子结合，并通过磁力简化复杂的分离步骤。此外，磁性微粒还可以应用在环境分析上，例如从水中分离出污染物。