[发明专利]含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及DNA分离及其在DNA片段检测应用领域，尤其涉及一种含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质及其合成方法和应用。

背景技术

毛细管电泳(CE)在分离方面因具有高效、快速、灵敏度高等特点而广泛应用于分子生物学、分子医学和生命科学等方面，尤其在DNA片段的分离和检测方面的应用尤为频繁。

分离检测不同长度DNA片段时筛选良好的筛分介质是得到良好分离和提高检测灵敏度的关键。而金纳米粒子(GNPs)因其特殊的稳定性、小尺寸效应、量子效应、表面效应和特殊的生物亲和效应等使它在许多领域表现出潜在的理论和应用价值，从而成为目前研究得最多的纳米材料。在1984-2009年中国专利数据库中记载了申请号为200610114099.3的中国专利《一种用于毛细管电泳DNA测序的聚合物/金纳米粒子复合介质及其制备方法》、专利号为ZL03128328.4的中国专利《一种金纳米粒子的制备方法》、申请号为200510022716.2的中国专利《一种胶体纳米金粒子的制备方法》，上述专利仅仅公开了有关金纳米粒子的制备方法及其在DNA的测序和胶体纳米金粒子的制备方法等，而含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质在分离DNA片段方面的应用却未见文献报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效对不同长度DNA片段进行分离分析的含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质的合成方法。

本发明还要解决的一个技术问题是提供一种含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质在不同长度DNA片段分离中的应用。

为解决上述问题，本发明所述的一种含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质，其特征在于：该介质是由1×三羟甲基氨基甲烷-硼酸-乙二胺四乙酸二钠盐缓冲液(1×TBE缓冲溶液)、金纳米粒子和聚环氧乙烷(PEO)组成的浓度为0.06～1.20％、pH值为8.2～8.4的混合液；其中1×三羟甲基氨基甲烷-硼酸-乙二胺四乙酸二钠盐缓冲液与金纳米粒子的体积比为10∶1～10∶3。

所述金纳米粒子的尺寸为10～15nm。

一种合成如上所述的含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质的方法，包括以下步骤：

(1)金纳米粒子的制备：将氯金酸溶液与去离子水按1∶90～1∶110的体积比混合得混合液，在90～110℃下加热至沸腾后按混合液总体积的1.5～2.0％加入柠檬酸三钠并保持沸腾10～20min；然后室温下搅拌冷却、定容即得金纳米粒子；

(2)含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质的合成：以1×TBE缓冲液与所述步骤(1)所得的金纳米粒子作为溶解液(GNPs-TBE溶解液)，然后将PEO溶于GNPs-TBE溶解液中，搅拌均匀即得含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质。

所述步骤(1)中的氯金酸质量-体积浓度为0.8～1.2％；柠檬酸三钠质量-体积浓度为0.9％～1.1％。

一种如上所述的含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质在不同长度DNA片段分离中的应用，包括以下步骤：

①使用毛细管电泳仪压力系统自动填充含金纳米粒子的聚环氧乙烷筛分介质；

②将100×荧光染料SYBR Green I与DNA样品按1∶10～1∶20的体积比混匀后加入去离子水至体系为30～50μl；

③在分离电压为15～25kV、电泳温度为15～25℃下进行电泳分离。

所述步骤②中的DNA样品为pUC19DNA/Msp I/Hpa II DNA Marker、DNA Marker D或1Kbp DNA Ladder Marker中的任意一种，其长度为26～10Kbp。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用溶胶法合成金纳米粒子，经透射式电子显微镜(CM120透射式电子显微镜，飞利浦公司，放大倍数是160K)证实所合成的金纳米粒子筛分介质具有所描述尺寸结构(参见图1)；同时本发明将金纳米粒子和1×TBE缓冲液混合作为聚环氧乙烷(PEO)的溶解液，而由于含金纳米粒子的聚环氧乙烷拥有特定的选择性分离能力，因此可以完成对不同长度DNA片段的良好分离(参见图2、图3、图4)，并提高了检测的灵敏度。

2、本发明合成方法简单易行，所得产品性能稳定，可广泛应用于26bp～10Kbp DNA片段的分离。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为本发明的透射式电子显微镜图。

图2为本发明实施例1的毛细管电泳图。