[发明专利]示踪粒子及其应用方法与制备方法

说明书

本发明提供一种示踪粒子及其应用方法与制备方法，该示踪粒子包括：一核心结构；一核酸分子，固定于该核心结构上；以及一壳层，包覆该核心结构及该核酸分子；其中该核心结构具有一第一孔隙度，该壳层具有一第二孔隙度，且该第一孔隙度大于该第二孔隙度。本发明的示踪粒子具有适中的孔隙度核心结构，增加了核酸分子的固定量，并降低粒子的热传导性(降低热阻)，进而改善示踪粒子的温度耐受性。此外，本发明的示踪粒子亦具有耐酸及耐碱等性能，可进一步提高示踪粒子于极端环境中的耐受性及回收率。

技术领域

本发明是关于一种示踪粒子，且特别是关于包含核酸分子的示踪粒子及其应用方法，以及示踪粒子的制备方法。

背景技术

示踪技术可作为监测流体、污染泄漏及产品追踪等的工具，其目前广泛应用于地热、天然气及石油的探勘，可提升上述能源的提取效率，亦可作为地下水源追踪及环保污染整治示踪工具。

目前常用的示踪剂种类包含放射性示踪剂、荧光示踪剂、化学示踪剂等，但它们的种类有限、分析程序较繁复且具有毒性对于环境可能产生危害。有鉴于此，新型示踪剂的开发备受重视。生物示踪剂为新一代的示踪剂，其以生物材料作为主要的标定物(标签、指纹)，不具毒性，较不容易造成环境污染。然而，现存的生物示踪剂的耐极端环境能力不甚理想，较难应用于强酸、强碱或高温等极端环境。

承前述，虽然目前存在的示踪剂可大致满足它们原先预定的用途，但其仍在各个方面未皆彻底地符合需求。

发明内容

根据本发明一些实施例，提供一种示踪粒子，包括：一核心结构；一核酸分子，固定于该核心结构上；以及一壳层，包覆该核心结构及该核酸分子；其中该核心结构具有一第一孔隙度，该壳层具有一第二孔隙度，且该第一孔隙度大于该第二孔隙度。

根据本发明一些实施例，提供一种示踪粒子的应用方法，包括：提供前述的示踪粒子；将该示踪粒子放置于欲进行观测的一流体中；收集该流体的一样品，从该样品中回收该示踪粒子，并将该核酸分子从该示踪粒子释放；以及分析经释放的该核酸分子。

根据本发明一些实施例，提供一种示踪粒子的制备方法，包括：形成一核心结构；将一核酸分子固定于该核心结构上；以及形成一壳层于该核心结构上，以包覆该核心结构及该核酸分子。此外，形成该核心结构的步骤包括：提供一油相溶液，其包括一硅的前驱物以及一助乳化剂；提供一水相溶液，其包括水以及一界面活性剂；将该油相溶液加入该水相溶液中，以形成一混合溶液；加入一催化剂至该混合溶液中；以及加热该混合溶液。

本发明的示踪粒子具有适中的孔隙度核心结构，增加了核酸分子的固定量，并降低粒子的热传导性(降低热阻)，进而改善示踪粒子的温度耐受性。此外，本发明的示踪粒子亦具有耐酸及耐碱等性能，可进一步提高示踪粒子于极端环境中的耐受性及回收率。

为让本发明的特征、或优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1显示根据本发明一些实施例中，示踪粒子的结构示意图；

图2显示根据本发明一些实施例中，示踪粒子的结构示意图；

图3显示根据本发明一些实施例中，示踪粒子的制备方法的步骤流程图；

图4显示根据本发明一些实施例中，目标核酸分子卷标的胶体电泳分析图；

图5A显示根据本发明一些实施例中，含有目标核酸分子卷标的质粒产物的胶体电泳分析图；

图5B显示根据本发明一些实施例中，质粒产物中的目标核酸分子卷标的胶体电泳分析图；

图6A～6D显示根据本发明一些实施例中，序列辨识号：1的DNA对于微生物的毒性实验结果；

图7A及7B分别显示根据本发明一些实施例中，核心结构在壳层的封装程序前以及封装程序后的扫描电子显微镜(SEM)观测图；