超顺磁性Fe3O4亚微米复合粒子的放大制备及在杀菌和DNA分离中的应用研究
超顺磁性复合纳米粒子广泛应用于生物化工领域，比如作为催化载体，蛋白质、核酸（包括DNA和RNA）的分离与提取，在医药领域，作为癌症药物的靶向治疗，可以有选择、时间和剂量可控的释放药物，在军事科技、信息领域作为磁存储材料应用也十分广泛。常用的制备超顺磁性Fe3O4的纳米/亚微米粒子的方法是溶剂热法，该方法容易操作，合成过程中有毒有害试剂使用比较少，环境友好，条件可控可控等优点。 本文采用溶剂热法放大制备超顺磁性Fe3O4亚微球及其复合粒子，并用于杀菌及其质粒DNA的分离纯化，主要工作如下: (1)采用溶剂热法，放大制备Fe3O4磁性纳米亚微米球，通过调控反应原料配比、温度、搅拌速率等条件进行优化，确定了最佳反应条件，同时进行SEM、TEM、FT-IR、XRD、EDS、VSM等表征制得粒径为200nm均一超顺磁性Fe3O4亚微米粒子，该动态反应釜与以往静态反应釜相比，产率提高了12.5％左右。 (2)动态水热反应釜放大制备的超顺磁性Fe3O4亚微米粒子表面修饰广谱抗菌剂十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)制得复合型杀菌剂Fe3O4@CTAC。实验过程中探究了不同杀菌剂浓度及作用时间对于水体中常见菌种（包括大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌以及酵母菌）的杀菌效果的影响。由实验结果得出:复合型杀菌剂Fe3O4@CTAC对于大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的杀菌效果是相当的，其浓度都是45mg/mL，作用时间都为30min时杀灭菌体，但对于金黄色葡萄球菌的杀菌效果稍微减弱一些，这是杀菌剂浓度提高到50mg/mL，作用时间为50min左右可完全杀灭菌体。该杀菌剂的另一个最大优势，可以实现杀菌剂和培养基的完全分离，可实现无残留杀菌，避免了对于环境的二次污染。 (3)动态水热反应釜放大制备的超顺磁性Fe3O4亚微米粒子表面修饰二氧化硅制得亚微米复合粒子Fe3O4@SiO2，同时对于其制备过程进行了一系列优化，确定了在最佳反应条件下得到粒径约为210nm的Fe3O4@SiO2磁性复合粒子，对其进行SEM、TEM、FT-IR、XRD、VSM等表征，同时将该复合粒子用于E.coli质粒DNA、PCR产物分离纯化及DNA琼脂糖凝胶电泳胶回收等。
磁性复合纳米粒子;四氧化三铁;溶剂热法;杀菌性能;脱氧核糖核酸;分离性能
北京化工大学
硕士
生物工程
刘长霞;王满意
2017
中文
TB383
86
2017-08-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）