金/磁性酸化鉄複合ナノ粒子を用いた一塩基多型DNAの目視検出とスクリーニング

金/磁性氧化铁复合纳米颗粒视觉检测和筛选单核苷酸多态性DNA

基本信息

批准号：
05J09645
负责人：
木下卓也
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

金と磁性酸化鉄から成る複合ナノ粒子を放射線および超音波を用いて合成した。合成法として、これまで用いてきたガンマ線と超音波に加え、電子線による合成方法を開発した。一般に、溶液中での金属イオンの還元反応による金属ナノ粒子の合成において、微小かつ均一な粒径の粒子を得るには、還元反応を可能な限り短時間で終了させ、粒成長の機会を低減する事が重要である。ガンマ線照射と比較して桁違いに高い線量率が得られ、また反応時間が数時間から数十秒と短くなるので、粒径3〜4nmのより微小な金粒子が得られた。また酸化鉄表面における金粒子の密度がガンマ線や超音波による場合と比較して高いことがわかった。この粒子への生体分子吸着の評価として17種の混合アミノ酸の吸着試験を行ったところ、硫黄を分子内に含むシスチンとメチオニンが特異的に、しかも単位質量当たりでガンマ線合成粒子よりも多く、吸着していることがわかった。これは粒子が微細化したことにより吸着表面積が増えたためだと考えられる。また、これまでに複合ナノ粒子にプローブDNAを結合させ、これを用いて相補鎖DNAを分離することに成功しているが、反応時間のさらなる短縮化を試みたところ、30分間の反応を行えば数時間以上の反応とほぼ同程度の検出が得られること、それ以上短縮すると効率は落ちてくるが、数分でも7〜8割の効率を示すことがわかった。これらの結果は、この金/磁性酸化鉄複合ナノ粒子が生体分子の単離やプロービングに有望な材料であることを示している。

使用辐射和超声合成由黄金和氧化铁组成的复合纳米颗粒。作为一种合成方法，除了迄今为止已经用完的伽马射线和超声波外，我们还使用电子束和超声波开发了一种合成方法。通常，在合成金属纳米颗粒中，通过减少溶液中的金属离子，以获得粒径较小且均匀的粒子的颗粒，重要的是要在尽可能短的时间内完成还原反应，并减少晶粒生长的机会。与伽马射线相比，获得剂量速率，该剂量速率更高，并且反应时间从几个小时缩短到数十秒，从而导致更细的金粒径为3-4 nm。还发现，氧化铁表面上的金颗粒的密度高于伽马射线和超声波的密度。为了评估这些颗粒上的生物分子吸附，对17种混合氨基酸进行了吸附测试，发现分子中含有胱氨酸和甲基氨酸的含硫的特异性吸附，并且比γ-射线合成颗粒的每单位质量含量更大。这被认为是因为颗粒变得更细，并且吸附表面积也增加了。此外，我们已经成功使用探针DNA与复杂的纳米颗粒结合，并将其用于分离互补链DNA。但是，当我们试图进一步减少反应时间时，我们发现30分钟的反应将导致几乎相同的检测与持续数小时或更长时间的反应相同，并且如果进一步缩短，效率也会降低，但即使几分钟也显示出70-80％的效率。这些结果表明，金/磁铁复合纳米颗粒是分离和探测生物分子的有希望的材料。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Selective Magnetic separation of sulfur-containing amino acids by sonochemically prepared Au/γ-Fe_2O_3 composite nanoparticles

声化学制备Au/γ-Fe_2O_3复合纳米粒子选择性磁分离含硫氨基酸

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Scripta Materialia 54
影响因子：
0
作者：
Yoshiteru Mizukoshi;Satishi Seino;Takuya Kinoshita;Takashi Nakagawa;Takao A. Yamamoto;Shuji Tanabe
通讯作者：
Shuji Tanabe

Functionalization of magnetic gold/iron-oxide composite nanoparticles with oligonucleotides and magnetic separation of specific target