[发明专利]一种核酸磁珠芯片及其制备方法

说明书

本发明涉及基因芯片技术领域，公开了一种核酸磁珠芯片，所述核酸磁珠芯片包括核酸磁珠和连在所述核酸磁珠上的核酸，所述核酸磁珠从内至外包括：磁性纳米Fe₃O₄颗粒核心、聚乙二醇层、正硅酸乙酯层、氨基层、氯基层、核酸层。本发明还公开了一种制备本发明的核酸磁珠芯片的方法以及利用所述核酸磁珠芯片进行检测的方法。

技术领域

本发明涉及基因芯片技术领域，特别涉及一种核酸磁珠芯片及其制备方法。

背景技术

生物磁珠是指具有细小粒径的超顺磁微球。磁珠具有超强的顺磁性，在磁场中能够迅速聚集，离开磁场后又能够有助于磁分离地均匀分散；磁珠具有合适的且差别较小的粒径，保证了足够强的磁响应性又不会沉降；磁珠具有丰富的表面活性基团，以便可以和生化物质偶联，并在外磁场的作用下实现与被待测样品的分离。

磁珠法DNA提取具有传统DNA提取方法无法比拟的优势，磁珠法纯化DNA主要是利用利息交换吸附材料吸附核酸，从而将核酸和蛋白质等其细胞中其他物质分离。核酸提取作为生物医学领域的基础，磁珠法DNA提取以其高效性、稳定性，对推动基因检测、个性化医疗的迅猛发展具有重要的意义。

磁珠法核酸纯化技术采用了纳米级磁珠微珠，这种磁珠微珠的表面标记了一种官能团，能同核酸发生吸附反应。硅磁就是指磁珠微珠表面包裹一层硅材料来吸附核酸；离心磁珠是指磁珠微珠表面包裹了一层可发生离心交换的材料，从而达到吸附核酸目的。

由于目前市场上的生物磁珠并没有连接核酸探针且其表面基团也不能稳定连接核酸探针，限制了其使用价值。因此，本领域中需要一种技术，用于在磁珠上稳定连接核酸制成核酸磁珠并利用所述核酸磁珠制作芯片。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明人针对使用磁珠富集目标核酸的需求，提出了一种新的表面修饰磁珠并且能够稳定的将核酸探针通过化学共价键的方式稳定连接到磁珠表面，用于富集目标核酸序列，称为核酸磁珠芯片。

因此，在第一方面，本发明提供了一种核酸磁珠芯片，所述核酸磁珠芯片包括核酸磁珠和连在所述核酸磁珠上的核酸，所述核酸磁珠从内至外包括：磁性纳米Fe₃O₄颗粒核心、聚乙二醇层、正硅酸乙酯层、氨基层、氯基层。

在第二方面，本发明提供了一种本发明第一方面的核酸磁珠芯片的制备方法，所述方法包括步骤：

1)聚乙二醇修饰：将聚乙二醇修饰于磁性基底材料纳米Fe₃O₄颗粒表面，形成聚乙二醇包覆的磁性纳米Fe₃O₄颗粒；

2)正硅酸乙酯修饰：将正硅酸乙酯修饰于所述聚乙二醇包覆的磁性纳米Fe₃O₄颗粒表面，得到正硅酸乙酯包覆的磁性纳米Fe₃O₄颗粒；

3)氨基修饰：将APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)修饰于正硅酸乙酯包覆的磁性纳米Fe₃O₄颗粒表面，得到氨基修饰的磁性纳米Fe₃O₄颗粒；

4)氯基修饰：通过S_N2亲核取代反应将三聚氰氯修饰于氨基修饰的磁性纳米Fe₃O₄颗粒表面，得到氯基修饰的活性功能化磁珠；

5)连接探针：将核酸探针与上述纳米磁珠在60℃-70℃，优选65℃，条件下进行反应，制备成核酸磁珠芯片。

在一个实施方案中，所述方法在步骤1)前还包括步骤p1)纳米Fe₃O₄的制备：利用化学共沉淀法制备磁性基底材料纳米Fe₃O₄颗粒。