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研究生: 趙淑伶
論文名稱: 製備四氧化三鐵奈米複合材料及其在DNA分離純化上的應用
指導教授: 陳家俊
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 58
中文關鍵詞: 分離純化
論文種類: 學術論文
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  • 本文製備出一功能性磁性奈米複合粒子,以簡單、方便的操作直接從
    人類血液中將DNA 分離出。我們合成出粒徑大小、形狀一致性都相當
    高的四氧化三鐵及二氧化矽包覆四氧化三鐵的磁性奈米粒子,並且利
    用TEOS 加入量的多寡控制二氧化矽的厚度、材料磁性的強度及粒徑
    大小。由於二氧化矽表面有易修飾上其他分子的優點,我們在其表面
    修飾上胺基,增加磁性奈米複合粒子與DNA 之間的靜電作用力以提
    高材料對於DNA 吸附的選擇性。我們先確認磁性奈米複合粒子對於
    DNA 吸、脫附的功能,發現修飾有胺基的磁性奈米粒子對於DNA 有
    較佳的吸附能力,但是卻有較低的回收率,這是由於修飾有胺基的磁
    性奈米粒子與DNA 之間有較強靜電作用力的緣故,造成DNA 不易
    從材料上脫附下來。接著為了要發展出一套自動化高效率核酸純化試
    劑,我們將功能性磁性奈米複合粒子直接加到人類全血中去分離純化
    genomic DNA,藉由溶液PH 值的調整及材料表面的改質來增加DNA
    純化的效率及純度。此外,更期待在搭配一套自動化的機械設備之
    後,在施以外加磁場的情況下,不需要離心的動作即可在數十分鐘內
    完成多組血液樣品中DNA 的純化過程。最後,自動化高效率核酸純
    化試劑除了能夠在醫療的診斷上節省時間,未來也能夠利用功能性磁
    性奈米複合粒子表面的改質擴大應用到生物分子(蛋白質/酵素)的辨
    識工作上。

    總目錄 總目錄.....................................................................................................Ⅰ 圖目錄.....................................................................................................Ⅴ 表目錄.....................................................................................................Ⅶ 中文摘要.................................................................................................Ⅷ 英文摘要.................................................................................................Ⅹ 第一章 緒論.............................................................................................1 1-1磁性奈米材料簡介..............................................................................1 1-1-1 磁性分類.................................................................................1 1-1-2磁滯曲線(hysteresis curve) .....................................................2 1-2磁性奈米粒子在生物醫學的應用..................................................6 1-3去氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)簡介.....................9 1-4傳統方式純化DNA.........................................................................13 1-5磁性奈米材料於DNA純化的應用.................................................16 1-6超順磁氧化鐵(Fe3O4)奈米粒子的介紹與製備方式....................21 1-7利用二氧化矽包覆磁性奈米粒子................................................25 第二章 實驗.......................................................................................28 2-1研究動機與目的............................................................................28 2-2 製備功能性二氧化矽包覆四氧化三鐵奈米粒子.......................29 2-2-1實驗藥品................................................................................29 2-2-2 實驗儀器...............................................................................30 2-2-3 實驗步驟...............................................................................31 2-3 DNA與功能性二氧化矽包覆四氧化三鐵奈米粒子進行吸附與 脫附.............................................................................................33 2-3-1 實驗藥品...............................................................................33 2-3-2 實驗儀器...............................................................................33 2-3-3 實驗步驟...............................................................................34 第三章 結果與討論...............................................................................38 3-1 Fe3O4磁性奈米粒子的鑑定.........................................................38 3-1-1 XRD分析...............................................................................38 3-1-2 TEM分析...............................................................................39 3-2 Fe3O4@SiO2磁性奈米粒子的鑑定..............................................40 3-2-1 XRD分析...............................................................................40 3-2-2 TEM分析...............................................................................41 3-3 Fe3O4@SiO2-NH2磁性奈米粒子的TEM分析.............................46 3-4 磁性奈米複合粒子的SQUID分析..............................................47 3-5 利用磁性奈米複合材料建立自動化核酸純化試劑的平台........48 3-5-1 Fe3O4磁性奈米複合材料與DNA進行吸附與脫附..............48 3-5-2 Fe3O4磁性奈米複合材料直接從細胞中純化DNA..............52 3-5-3 Fe3O4磁性奈米複合材料直接從人類血液中純化DNA......54 第四章 結論...........................................................................................56 未來展望.................................................................................................57 參考文獻.................................................................................................58

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