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。

利用辐射和超声波合成了由金和磁性氧化铁组成的复合纳米颗粒。除了迄今为止使用的伽马射线和超声波之外，我们还开发了一种使用电子束的合成方法。一般来说，当通过溶液中金属离子的还原反应合成金属纳米颗粒时，为了获得尺寸小且均匀的颗粒，还原反应必须在尽可能短的时间内完成，以减少晶粒长大的机会。这样做很重要。与伽马射线照射相比，获得了高一个数量级的剂量率，反应时间从几小时缩短到几十秒，使得可以获得粒径为3～4 nm的更小的金颗粒。还发现氧化铁表面金颗粒的密度比用伽马射线或超声波获得的密度要高。当我们对17种混合氨基酸进行吸附测试以评估生物分子对这些颗粒的吸附时，我们发现分子中含有硫的胱氨酸和蛋氨酸被特异性吸附，并且每单位质量的吸附量比伽马射线更高我发现它是合成颗粒。这被认为是因为吸附表面积由于更细的颗粒而增加。此外，我们之前已经成功地将探针DNA与复合纳米颗粒结合，并利用它来分离互补链DNA，但当我们尝试进一步缩短反应时间时，我们发现反应时间仅为30分钟。结果发现，与需要数小时或更长时间的反应几乎可以获得相同的检测水平，如果反应时间短于该反应时间，则效率会降低，但即使在几分钟内，效率也可达70％至80％。这些结果表明，这种金/磁性氧化铁复合纳米粒子是用于分离和探测生物分子的有前途的材料。

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