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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
相關次數：	點閱：111 下載：0
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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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