二氧化硅纳米粒子固相萃取全血中DNA的研究

摘要

全血样品基体复杂，对于其中的DNA进行分析时，分离纯化操作常常是必要的。本论文以二氧化硅纳米粒子为DNA分离纯化的新型固相吸附剂，建立了一种快速、高效的DNA分离纯化方法，实现了全血中DNA的自动化在线萃取。
　　第一章综述了DNA分离纯化的意义、发展历程和常用分离纯化方法，介绍了固相萃取法分离纯化DNA的原理、常用吸附材料，DNA在线固相萃取技术，以及纳米材料固相萃取方法研究进展，最后提出本论文的工作目的及设计思想。
　　第二章建立了以二氧化硅纳米粒子为固相吸附剂的DNA分离纯化方法。探讨了二氧化硅纳米粒子萃取DNA的机理，考察了胍盐浓度、样品溶液pH值、吸附时间、吸附温度、洗脱液pH值、洗脱时间、洗脱温度等实验条件对分离纯化效率的影响。在饱和胍盐条件下，二氧化硅纳米粒子对DNA的吸附效率在0.5min内即可达到98％，二氧化硅纳米粒子对DNA的平均吸附容量达124ng/mg。在55℃条件下，以1×TE(pH8.3)溶液洗脱15min，DNA回收率可达90％。整个固相萃取过程在25min内就能完成。
　　第三章制作了二氧化硅纳米粒子萃取柱，以顺序注射技术为样品预处理手段，建立了全血DNA在线纯化方法。通过对萃取柱进行加热，提高了DNA的回收率，优化了上样流速、洗脱流速、萃取柱温度等实验条件。在最佳实验条件下，在线纯化系统对于DNA的回收率达69％，整个萃取过程所需时间仅为4min。使用该纯化过程处理的人全血样品的DNA产物，通过PCR扩增反应，验证了二氧化硅纳米粒子作为固相吸附剂对全血样品中DNA提取的纯化效果。
　　第四章对本论文建立的快速、高效DNA分离纯化系统进行了总结和展望。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 DNA分离纯化的意义及发展历程

1．3 DNA分离纯化技术简介

1．3．1 饱和酚-氯仿法

1．3．2 沉淀法

1．3．3 离心分离法

1．3．4 层析法

1．3．5 萃取法

1．3．6 其它纯化方法

1．4 固相萃取法分离纯化DNA的研究进展

1．4．1 固相萃取法的原理和特点

1．4．2 固相萃取法分离纯化DNA的常用吸附材料

1．4．3 DNA在线固相萃取技术

1．5 纳米材料固相萃取方法研究进展

1．6 本论文工作目的及设计思想

第2章 二氧化硅纳米粒子离线固相萃取DNA的研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂和溶液配制

2．2．2 仪器装置

2．2．3 实验过程

2．3 结果与讨论

2．3．1 二氧化硅纳米粒子萃取DNA的机理探讨

2．3．2 二氧化硅纳米粒子对DNA的吸附

2．3．3 洗脱条件的优化

2．3．4 纯化系统的性能

2．3．5 DNA纯化样品的PCR实验

2．4 小结

第3章 顺序注射在线二氧化硅纳米粒子微柱固相萃取DNA的研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂和溶液配制

3．2．2 仪器装置

3．2．3 实验流程

3．3 结果与讨论

3．3．1 PP微孔滤膜对DNA分离纯化的影响

3．3．2 在线DNA纯化系统的优化

3．3．3 在线纯化系统分析性能

3．3．4 DNA在线纯化样品的PCR实验

3．4 小结

第4章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文