[发明专利]一种磁性金纳米颗粒的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种磁性金纳米颗粒的制备方法及其应用。本发明利用微生物作为载体介导金纳米颗粒与磁性纳米微球的复合，金纳米颗粒借助微生物在磁性纳米微球表面形成了具有微生物表面形貌的胶体金层。该方法工艺步骤简单、易操作，使用的试剂毒性低或无毒性、制备成本低，更适于大规模生产；同时，经由微生物介导，磁性纳米微球能够吸附更多的金纳米颗粒，进而可偶联更多的活性分子，且结合能力更强，有效提高了磁性金纳米颗粒偶联活性分子的效价。

技术领域

本发明涉及生物材料技术领域，具体涉及一种基于微生物模板法、以微生物为吸附载体介导的磁性金纳米颗粒的制备方法、该方法得到的磁性金纳米颗粒及其应用。

背景技术

近年来，磁性纳米材料逐渐被应用于医疗领域，包括器官成像和细胞追踪，药物和基因传递，肿瘤热疗，细胞分离等。磁性纳米材料的表面经过各种化学基团修饰后，可与各种抗体、细胞及药物偶联，发挥作用。Fe₃O₄磁性颗粒是常见的磁性核心，由于其具有化学活性高容易被氧化、在中性溶液中容易团聚和缺乏功能基团等特性，通常需要包覆其他材料以提高其稳定性和功能。金(Au)纳米粒子由于具有无毒、化学性质稳定、生物相容性好、可以与生物大分子以弱的相互作用和化学键偶联、以及容易与含有巯基的有机分子牢固结合等特性，故成为Fe₃O₄磁性颗粒首选的包覆材料。磁性金纳米颗粒可通过金纳米颗粒结合特定抗原或抗体，在免疫学检测、细胞分离、靶向给药等领域具有广泛的应用。然而，将金纳米粒子直接包覆在Fe₃O₄磁性颗粒非常困难，通常会先用二氧化硅等材料先包覆Fe₃O₄形成带有表面修饰的核壳层，再通过结合氨基(-NH₃)后通过氨基再包覆纳米金。该方法存在试剂毒性大、步骤多、成本高等问题，而且还存在比表面积有限、吸附能力较弱等问题，因此，亟需开发一种简单便捷、能够实现更高的金纳米颗粒复合效率的磁性金纳米颗粒的制备方法。

发明内容

为解决现有技术中的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于微生物模板法的磁性金纳米颗粒的高效制备方法、利用该方法制备得到的磁性金纳米颗粒及其应用以及以该磁性金纳米颗粒为载体制备的磁性产品。

为实现上述目的，本发明创造性地利用微生物的优异性能(体积小、具有独特的表面结构和形貌特征，具有生物活性、单分散性和透光性；微生物的细胞膜结构能通过静电吸引力、范德华力和受体配体相互作用力等吸附磁性颗粒及金纳米粒子等金属纳米粒子；金属纳米粒子还能通过自由扩散、破坏膜结构、胞吞或胞饮等作用进入生物体内部)，将微生物细胞作为载体和模板，介导金纳米颗粒与磁性纳米微球的复合，由此开发了磁性金纳米颗粒制备的新方法。该方法具有步骤简单，低毒性、低成本的优势。与传统的磁性纳米微球的核壳结构相比，微生物细胞作为载体的比表面积大大提高，能够吸附更多的金纳米颗粒并使其形成立体结构复合在磁性纳米微球表面，利用该方法制备得到的磁性金纳米颗粒的金纳米颗粒复合率更高，以此作为磁性载体偶联活性成分的效价更高，结合能力更强。

具体地，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种磁性金纳米颗粒的制备方法，以微生物为载体介导金纳米颗粒与磁性纳米微球的复合。

所述微生物包括但不限于细菌、真菌和病毒。所述细菌包括但不限于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。所述微生物的大小可为1nm～1mm。

具体地，所述制备方法包括：利用微生物吸附、吸收金离子或金纳米粒子后，再与磁性纳米微球相互作用，加入还原剂催化金离子或金纳米粒子在微生物表面形成胶体金层。

优选地，所述磁性纳米微球的粒径为10～5000nm，表面带有正电荷且具有偶联基团、能够作为磁性核心形成复合物。