磁性微球的表面包覆和基團功能化修飾方法及所得微球及其應用的製作方法
2023-06-04 16:01:46
專利名稱：磁性微球的表面包覆和基團功能化修飾方法及所得微球及其應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及對單分散磁性微球表面進行聚合物包覆及基團功能化修飾的方法，由此方法製得的磁性微球及其應用。本發明方法可通過一步懸浮聚合法包覆及功能化修飾粒徑在5-1000nm範圍內的磁球，如此製得的微球的粒度在10nm-2μm。本發明的磁性微球可應用在生物材料的提純、濃縮、分離、檢測中，以及作為在微陣列電磁單元生物晶片中對生物分子定向控制的載體。
從樣液中分離、提純與檢測各種蛋白質(各種抗體、抗原、酶)、核酸DNA、RNA和細胞等，是生命科學以及臨床醫學中一個重要的環節。實際樣品的分離、純化在試驗的時間和經費上都佔相當大的比重，有時甚至可達到90％以上。目前常用的分離方法有沉澱法，離心法，離子交換法，各種色譜法等。但有些方法需要比較昂貴的儀器設備，有些方法儘管簡單易操作，分離效果差，有些方法操作複雜和費時，使它們的應用程度受到了很大的限制。現代對樣品製備的要求能實現自動化小型化；不使用或儘量少使用有毒試劑；快速、高效；產物適於後續生物化學操作；成本較低。
在最近十幾年磁性顆粒被用於生物材料分離，提純，濃縮。磁性微球作為新型功能高分子材料，在生物醫學(臨床診斷，免疫分析，酶標，靶向藥物)，細胞學(細胞標記，細胞分離)，分子生物學(cDNA文庫，基因測序，DNA，mRNA的提取與雜交)及生物工程(酶的固定化)，新興的生物晶片技術等領域將有廣泛的應用前景。相對於上述傳統的生物分子分離方法，採用磁性微球分離技術不需要大型貴重儀器，實驗方法簡單快捷，實驗設備簡單，而且提取效率高，分離過程比各種色譜方法要快速簡單得多。目前國內外，磁球在生物方面的應用相對比較成熟的是在微米粒徑的生物磁球，微米級的磁粒主要集中在細胞分離。如含有抗生素蛋白，植物凝結素等配體結合的磁性微球可用於骨髓中T細胞的分離；納米磁性微球用於生物分子的標記研究的還比較少，而納米磁性微球的包覆和表面功能化則更鮮見於文獻。納米磁性微球分離技術是一種很好的分離手段，有廣闊的應用前景。更由於其具有的軟磁性材料性質，可用於靶向藥物，通過外磁場的作用到達病變部位，通過磁球上攜帶的藥物達到治療的作用。
帶功能基團的表面包覆聚合物的磁性微球由內部磁性核心和表面聚合物包覆層組成。目前的製備方法有多種，其中一種方法是先製備磁性氧化鐵核，再經表面包覆方法製備。但由於磁性氧化鐵(Fe3O4或γ-Fe2O3)內核極性太強而聚合物包覆層極性低，在磁性微球表面包覆聚合物層較困難；包覆過程中單體可能自身發生聚合反應，而未在磁球表面聚合包覆。也可能在包覆過程中發生納米顆粒的團聚。目前磁性微球包覆的方法可分為物理方法和化學方法。物理方法主要是包埋法，是將磁性微粒分散於高分子溶液中，通過霧化，絮凝，沉積，蒸發等手段除去溶劑，得到磁性高分子微球。包埋法得到的磁性微球其磁性粒子(磁核)與外層的結合力弱，主要是範德華力(包括氫鍵)，易於脫落。所得的粒子粒徑分布寬，形狀不規則，粒徑不易控制。如直接將磁粒分散在的氨基葡聚糖(Aminodextron)或聚甲基丙烯酸，或卵磷脂的水溶液中，通過物理吸附使顆粒的表面包被上一層聚合物膜。由於容易發生顆粒團聚，該法無法用於小於10納米的磁性微球的包覆。化學方法進行包覆主要有懸浮聚合法。包覆是以磁性微球為核心，單體在磁性微球表面發生聚合反應。為使聚合反應在磁性微球表面進行，目前主要採用對微球表面進行矽烷化的方法，但該包覆過程需分步進行，操作複雜；且在處理過程中要產生HCl氣體，對微球產生腐蝕作用。由於納米粒子粒徑小而表面能高，易被腐蝕而破壞表面，或改變粒徑，表面矽烷化方法難以應用於納米粒子的包覆。
因此，本發明的一個目的是克服現有技術中的不足，提供一種新的包覆和基團功能化修飾磁性微球的方法。
本發明的再一目的在於提供由本發明方法獲得的表面包覆和基團功能化修飾的磁性微球。
本發明的又一目的在於提供所得磁性微球在生物材料的提純、濃縮、分離、檢測中的應用，以及作為在微陣列電磁單元生物晶片中對生物分子定向控制的載體的應用。
根據本發明的一個方面，本發明涉及一種一步法實現納米或微米磁性微球表面包覆及功能化的方法，該方法中表面包覆及功能化採用懸浮聚合法，該方法包括如下步驟(1)將粒徑範圍在5-1000nm的某一粒徑的單分散的磁性微球在強烈超聲及攪拌下，分散於含有表面活性劑的有機溶劑介質中；(2)向上述含分散有磁性微球的有機溶劑中加入包覆單體、功能化試劑、引發劑、偶聯劑和交聯劑；(3)反應開始時先強烈攪拌30分鐘，促使單體充分分散並分配於磁性微球表面，之後通氮氣除氧，降低攪拌速度至30rpm，升溫至80℃恆溫，在氮氣氣氛下反應12小時；(4)待聚合反應結束後，將反應物在磁攪拌器上攪拌，待磁性樹脂沉積後，傾去上層清液；(5)將磁性樹脂真空抽濾，用去離子水、無水乙醇和丙酮多次洗滌，得到帶功能基團的表面包覆聚合物的磁性微球。
本發明方法中，聚合時各種試劑的用量可視使用要求而改變。參與聚合反應的總有機單體(包括包覆單體、功能化試劑、偶聯劑和交聯劑的總和)與磁性微粒的質量比為1∶400～1∶1的範圍內。各種組分在總有機單體中的含量為偶聯劑為1～10％(體積)；包覆單體為0～80％(體積)；交聯劑為10～80％(體積)；功能化試劑為5～40％(體積)；引發劑為1～5％(重量)。另外，表面活性劑在有機溶劑中的體積分數為0.1～5％。
本發明方法中適合形成聚合物包覆層的包覆單體包括但不限於丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸-2-羥乙酯，乙二醇單(含或不含甲基)丙烯酸酯，二乙二醇單(含或不含甲基)丙烯酸酯，三乙二醇(含或不含甲基)丙烯酸酯，乙二醇二環氧單(含或不含甲基)丙烯酸酯，三羥甲基丙烷單(含或不含甲基)丙烯酸酯，季戊四醇單(含或不含甲基)丙烯酸酯，苯乙烯等。這些單體可以單獨使用，也可以混合使用，最好與交聯劑配合使用。
本發明方法中適合形成聚合物包覆層的交聯劑包括但不限於乙二醇雙(含或不含甲基)丙烯酸酯，二乙二醇雙(含或不含甲基)丙烯酸酯，三乙二醇雙(含或不含甲基)丙烯酸酯，乙二醇雙環氧雙(含或不含甲基)丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三(含或不含甲基)丙烯酸酯，季戊四醇二(含或不含甲基)丙烯酸酯，二乙烯苯。這些交聯劑與單體配合使用，可取得很好的包覆效果。
本發明方法中有機溶劑可選用甲苯，二甲苯，四氫呋喃，乙醇和水的體系等。
本發明方法中，聚合時引發劑可選用過氧化苯甲醯(BPO)、偶氮二異丁腈等。
本發明方法中為使磁性微球在有機溶劑中充分分散，選用非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑，例如但不限於烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10，OP-15)，十二烷基硫酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉等。在反應開始前須對體系強烈攪拌並用超聲進行分散，以免納米顆粒在聚合過程中發生團聚。但聚合開始後，應降低攪拌速度，以減少顆粒相互碰撞的機會。
為使包覆後的納米或微米磁性微球與生物分子有效地連接，微球表面需經功能化，使不同的功能化基團連接於微球的表面，這些功能化基團可選擇氨基，羧基，羥基，醛基和環氧基，以及巰基等。通過這些功能化基團，磁性微球可與生物分子通過一定條件下的反應相連，這種連接方式是共價鍵連接，比較穩固，不易斷裂。本發明方法中，選用既含有功能化基團，又含有雙鍵的單體作為功能化試劑，在包覆過程中加入了帶有功能化基團的單體，聚合完成後，包覆和功能化過程同時完成。
本發明中用的功能化試劑為帶有功能化基團的單體，例如但不限於丙烯酸，甲基丙烯酸，乙二醇雙環氧單丙烯酸酯，丙烯酸-2-羥乙酯，季戊四醇二丙烯酸酯，甲基丙烯醛等。
因為磁性納米粒子的表面極性強，而聚合物的極性較弱，為使聚合物完全包覆於微粒表面，本發明方法的一個關鍵特徵是加入偶聯劑，本發明方法所用的偶聯劑選自磷酸雙-(甲基丙烯酸-2-羥乙酯)，磷酸雙-(三羥甲基丙烷二丙烯酸酯)，磷酸雙-(季戊四醇三丙烯酸酯)等。這些偶聯劑的共同特點是一端含有強極性的磷醯氧鍵，與無機物(鐵的氧化物)具有強的絡合作用，而另一端是與其它單體親和力強的側鏈、並含可與之共聚的雙鍵。這樣，單體可完全吸附於微粒表面再發生聚合，並通過交聯劑使其形成空間網狀結構，結果可以在納米磁球表面形成分布均勻的聚合物包覆層，而純單體基本上不形成新的聚合物顆粒。這樣，包覆與功能化反應就可以簡單地一次完成。
根據本發明的另一方面，本發明涉及根據本發明方法製備的磁性微球。本發明製得的帶功能基團的表面包覆聚合物的納米或微米磁性微球為無機物和有機物關聯的高分子複合材料，由金屬氧化物(如鐵，鈷，鎳等氧化物，在生物應用中性能最好的是Fe3O4或γ-Fe2O3)組成核，高分子或生物高分子材料組成包覆層，外表層含有事先設定的功能化基團。包覆及修飾過程不應導致磁響應特性的顯著下降。該納米磁性微球為軟磁性，即磁粒只有在外磁場作用下才表現出強的磁性，而當外磁場撤去後，則不再有磁性，其飽和磁化強度高，剩磁和矯頑力小。一般近似球形，粒度大小可根據需要的不同在10nm-2μm範圍內選擇，製得的納米或微米磁性微球粒徑比較均勻，粒度分布範圍比較窄，在±10％之內。納米磁性微球可較好地分散於水溶液中，不易沉澱與相互絮凝，可耐受生物樣品環境的侵蝕，使用壽命長。
帶功能基團的表面包覆聚合物的磁性微球包覆層的厚度可以根據要求進行調節。包覆是以納米或微米磁性微球為核心，發生單體的聚合和交聯反應。參與聚合反應的有機單體(這裡參與聚合反應的有機單體包括前述的包覆單體、功能化試劑、偶聯劑和交聯劑的總和)的量不同時，包覆在磁性微球表面的聚合物的量是不同的，這樣得到的包覆磁性微球的粒徑和平均密度不同，因此通過控制加入包覆有機物的量，達到控制粒徑和平均密度的目的。對5-1000nm的納米磁性微晶，通過改變單體的量，可製備10nm-2μm範圍內的任一粒徑的包覆磁性微球。
本發明中優選由Fe3O4或γ-Fe2O3組成核進行包覆，由於Fe3O4和γ-Fe2O3的密度比較大，都大於4kg/m3，為使納米或微米磁性微球長時間懸浮在溶液中，同時磁性微球不被所使用的溶液腐蝕或溶解，用有機聚合物包覆，其平均密度可減小，再加上雙電層效應，應用膠體的一些特性，可使磁性微球在溶液中長時間懸浮。
根據本發明的又一方面，本發明涉及所得磁性微球在生物材料的提純、濃縮、分離、檢測中的應用，以及作為在微陣列電磁單元生物晶片中對生物分子定向控制的載體的應用。
具體地，根據本發明方法獲得的表面包覆及功能化修飾的磁性微球可作為生物物質分離，電磁定向控制的載體和生物分子磁標記的磁性微球探針，可用來對生物分子如DNA、RNA、多肽、蛋白質(酶、抗體、抗原等)、細胞等進行標記。該磁性微球探針可廣泛用於生命科學研究中的多種生物分子的標記，提純，濃縮和分離，如臨床診斷中的免疫分析，cDNA文庫的創建，以及在微陣列電磁單元生物晶片中作為生物分子定向控制的載體。對生物分子如DNA，蛋白質進行磁修飾後，使在電磁生物晶片上可通過單點選通的磁極對磁修飾的生物分子進行定向控制，使其定向移動，實現微量反應物濃縮，富集和檢測的目的，為建立晶片試驗室提供條件。
本發明製備的帶功能基團的表面包覆聚合物的磁性微球探針與生物分子連接的方法可分為直接法和間接法。磁性微球在使用前需進行滅菌處理，在4℃，pH4-10，不冷凍時可穩定長期保存。
直接法是將磁性微球探針分散在磷酸鹽溶液中，加入待標記的生物分子(如DNA，多肽，蛋白質等)，當功能化基團為環氧基時，與生物分子連接時反應溶液應控制在鹼性；當功能化基團為羧基時，加入活化試劑1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳二亞胺；醛基與生物分子連接時，反應後生成的西夫鹼不夠穩定，需加入硼氰化鈉反應生成穩定的仲胺；氨基與生物分子連接時，先加入戊二醛使氨基轉變成醛基，再與生物分子連接。所有反應緩慢攪拌數小時，用磁性分離架將納米或微米磁球固定，用磷酸鹽緩衝溶液(PBS-T，PBS中含0.05％ Tween20)洗滌三次，得到納米或微米磁性微球探針標記的生物分子。這些標記的生物分子，可用於和其具有特異反應的生物分子結合，從而進行生物分子的分離，提取與檢測。如將某種抗體固定在納米或微米磁球的表面，該抗體可和與其具有特異反應的抗原結合。而從樣品中將這種特異抗原分離出來。
間接法是採用例如生物素(biotin)和親和素(avidin)或鏈親和素(striptavidin)的特異親和體系，利用生物大分子兩者的高度特異親和力，通過納米或微米磁性微球表面的功能化基團將親和素或鏈酶菌親和素包覆在納米或微米磁性微球的表面，將靶生物分子在溶液中與生物素結合，成為生物素修飾的靶生物分子，依靠生物素-親和素的結合反應，使靶生物分子得到高效快速的分離。通過外磁場在與母液分離後，可通過洗脫液將靶生物分子與生物素分離。該分離技術可用於多種生命科學研究，臨床疾病檢測，DNA晶片，蛋白質晶片等研究領域。
本發明方法的優點是將粒徑在5-1000nm範圍內的任一粒徑的單分散磁性微球在有機溶劑中用懸浮聚合法進行聚合物表面包覆，並在聚合過程中加入帶功能基的單體，使表面連接功能化基團。這樣可改變其密度和親-疏水特性，保護表面不受環境侵蝕。包覆過程對磁性影響不大，不會形成新的聚合物核，也不會使納米磁性微球發生團聚。通過控制包覆單體的量可製備粒徑10nm-2μm範圍內的任一粒徑的表面基團功能化修飾的包覆磁性微球。磁球粒度分布窄，單分散性好，可較長時間懸浮在水溶液中。如將生物分子，如特異的抗體、抗原、DNA、RNA、蛋白質、酶或細胞等，通過功能化基團反應固定在該磁性微球的表面，偶聯的生物分子仍然保持生物活性，可用作生物材料的提純、濃縮、分離、檢測，以及在微陣列電磁單元生物晶片中對生物分子定向控制的載體。
以下參照附圖和實施例詳細描述本發明，其中
圖1為實施例1中包覆後的納米磁性微球的磁滯回線。
圖2為如實施例1所述包覆的納米磁性微球的紅外光譜圖。
圖3為應用實施例1所述的電磁生物晶片電磁單元通電對磁性微球吸引富集在顯微鏡下放大圖。
圖4為如應用實施例3所述不同條件下DNA提取液瓊脂糖凝膠電泳圖，圖中各泳道的處理條件為泳道1NaI 100μl+異丙醇100μl；泳道2NaI 50μl+異丙醇150μl；泳道3NaI 150μl+異丙醇50μl；泳道4NaI 100μl+乙醇100μl；泳道5NaCl 100μl+乙醇100μl；泳道6NaI+PEG 200μl；泳道7NaI+PEG 100μl+乙醇100μl；泳道8NaCl 100μl+異丙醇100μl；泳道9NaI 100μl+甲醇100μl；泳道10NaI+脲100μl+異丙醇100μl；泳道11SDS 100μl+乙醇100μl；泳道12SDS 100μl+甲醇100μl；泳道13NaI+脲100μl+乙醇100μl；泳道14NaI+urea 100μl+甲醇100μl；泳道MλDNA(HindIII單切)分標記。
圖5為如應用實施例4所述用不同方法、不同磁性微球分離大腸桿菌基因組DNA提取液瓊脂糖凝膠電泳圖，圖中各泳道條件為泳道1未包覆磁球；泳道2未包覆磁球；泳道3聚苯乙烯包覆磁球；泳道4甲基丙烯酸羥乙酯包覆磁球；泳道5氨基葡聚糖包覆磁球；泳道6甲基丙烯酸包覆磁球；泳道L苯酚-氯仿法提取的DNA；泳道Mλ-DNA(HindIII單切)標記。
由於eppendorf管內表面也可以吸附少量的蛋白質，為防止蛋白質的損失，先用1％的牛血清蛋白溶液裝滿0.5ml的eppendorf管，進行封閉，4℃過夜。在此管中加入50μl的20μg/μl的實施例5製得的帶環氧功能基磁性微球懸液，再加入200μl的1.2mg/ml羊抗人免疫球蛋白IgG碳酸鈉緩衝液(pH9.6)，在37℃溫育搖床下反應2小時，然後用磁性分離架將磁球固定，將上清液除去，用磷酸鹽洗滌液(PBS-T，含0.05％ Tween20)洗滌磁球，每次洗滌5分鐘，洗滌三次。再用1％牛血清白蛋白溶液對磁球表面進行封閉，37℃溫育搖床下反應1小時，此步驟對消除抗原在磁球表面的非特異性吸附是很有必要的。將200μl的待測抗原人免疫球蛋白IgG溶液加入封閉完的eppendorf管中，37℃溫育搖床下反應1小時。用PBS-T洗滌三次，每次5分鐘。將200μl螢光素FITC標記的兔抗人免疫球蛋白IgG加入反應的200μl eppendorf管，37℃下反應2小時後，用PBS-T洗滌二次，再用去離子水洗滌一次，用50μl PBS溶液稀釋磁球。
檢測使用Scanner Array 4000玻璃片螢光掃描系統。首先清洗玻璃片，將玻璃片(25mm×75mm)在鉻酸洗液中浸泡2小時，用大量去離子水衝洗後N2吹乾。接著將它們再依次放入正己烷、丙酮和無水乙醇中各超聲15分鐘後，放在80℃的烘箱中烘5分鐘後，立即使用微機械手將反應得到的納米磁球懸液在玻璃片點成陣列形狀，每個斑點大約皮升量級，大小為300μm，點與點之間的距離為800μm，最後在氮氣流下吹乾。然後用Scanner Array 4000螢光成像。532nm的He-Ne雷射器為激發光源，Scanner Array 4000掃描玻璃片得到的玻璃表面的螢光圖像，其螢光強度是經Array 4000軟體處理過的，是一個相對強度。應用實施例3納米磁性微球吸附DNA片段本發明方法製備的納米磁性微球可用於從各種生物樣品中提取、分離與純化DNA，改變分離體系的鹽和有機溶劑的種類、濃度，pH值，可改變DNA從樣品中的回收率。本例中方法步驟如下在高溫消毒的eppendorf管中加入15mg/ml的納米磁性微球(實施例2製得)懸浮液40μl，0.4μg/μl的雙鏈λ-DNA marker(HindIII單切)15μl，在漩渦振蕩器上輕微振蕩15s，再加入4mol.L-1的NaI溶液80μl，輕微振蕩30s，然後靜置3分鐘，再加入100μl異丙醇，輕微振蕩5s，然後靜置2分鐘，用磁性分離架將磁球固定，將上清液除去，用100μl異丙醇洗滌吸附DNA的納米磁球2次，加入50μl TE溶液(pH8.0，10mmol.L-1Tris.Cl，1mmol.L-1EDTA)，在水浴中62℃恆溫12分鐘將DNA從磁球上洗脫下來，然後將磁球與TE溶液分離，將得到的TE溶液用瓊脂糖水平凝膠電泳檢測分離的DNA片段，試驗指出，在不同鹽溶液，不同pH值環境中，分子量差異較大的DNA片段回收率不同；整個操作只需要15min。不同條件下DNA提取液瓊脂糖凝膠電泳圖見圖4。應用實施例4用納米磁性微球分離大腸桿菌的基因組DNA樣品為培養過夜的不含質粒的Ecoli菌株，試驗步驟為取收穫的細胞培養液1ml離心3000rpm×30s，棄上清。再加入500μl SDS細胞裂解液，搖勻、室溫靜置10min；然後加入50μl實施例1製得的納米磁性微球，同時加入300μl丙酮；在漩渦振蕩器上輕微振蕩30s，室溫靜置5min；用磁性分離架將磁球固定，棄上清後，再用70％乙醇洗磁性微球2次。然後加100μl TE溶液(pH8.0)，水浴恆溫65℃，10min。再用磁性分離架將磁球固定，收集洗脫液，進行紫外分析和瓊脂糖凝膠電泳。用不同方法、不同納米磁性微球分離大腸桿菌基因組DNA提取液瓊脂糖凝膠電泳圖見圖5。採用紫外分光光度計測量提取的大腸桿菌基因組DNA的A值，提取液在稀釋50倍後260nm和280nm的比值都在1.8以上。DNA產量約為30μlg/ml，與傳統的SDS加蛋白酶K破胞，酚-氯仿抽提法相比，產量及純度相當。本方法的優點在於①本方法簡便、快速，僅需20min即可完成操作。②本法易於實現自動化操作。③在一支eppendorf管中即可完成操作，不需離心。④在室溫條件下本操作在任何一步停頓下來，在24小時內可以接著繼續操作，無需重新開始。
權利要求
1.一種磁性微球表面包覆及功能化的方法，該方法包括如下步驟(1)將粒徑範圍在5-1000nm的某一粒徑的單分散的磁性微球在強烈超聲及攪拌下，分散於含有表面活性劑的有機溶劑介質中；(2)向上述含分散有磁性微球的有機溶劑中加入包覆單體、功能化試劑、引發劑、偶聯劑和交聯劑；(3)反應開始時先強烈攪拌30分鐘，促使單體充分分散並分配於磁性微球表面，之後通氮氣除氧，降低攪拌速度至30rpm，升溫至80℃恆溫，在氮氣氣氛下反應12小時；(4)待聚合反應結束後，將反應物在磁攪拌器上攪拌，待磁性樹脂沉積後，傾去上層清液；(5)將磁性樹脂真空抽濾，用去離子水、無水乙醇和丙酮多次洗滌，得到帶功能基團的表面包覆聚合物的磁性微球。
2.權利要求1所述的方法，其中包括包覆單體、功能化試劑、偶聯劑和交聯劑的總和的總有機單體與磁性微球的質量比為1∶400～1∶1。
3.權利要求2所述的方法，其中各種組分在總有機單體中的含量為偶聯劑為1～10％(體積)；包覆單體為0～80％(體積)；交聯劑為10～80％(體積)；功能化試劑為5～40％(體積)；引發劑為1～5％(重量)。
4.如權利要求1所述的方法，其中表面活性劑在有機溶劑中的體積分數為0.1～5％。
5.如權利要求1所述的方法，其中包覆單體選自丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸-2-羥乙酯，乙二醇單(含或不含甲基)丙烯酸酯，二乙二醇單(含或不含甲基)丙烯酸酯，三乙二醇(含或不含甲基)丙烯酸酯，乙二醇二環氧單(含或不含甲基)丙烯酸酯，三羥甲基丙烷單(含或不含甲基)丙烯酸酯，季戊四醇單(含或不含甲基)丙烯酸酯，苯乙烯及其混合物。
6.如權利要求1所述的方法，其中交聯劑選自乙二醇雙(含或不含甲基)丙烯酸酯，二乙二醇雙(含或不含甲基)丙烯酸酯，三乙二醇雙(含或不含甲基)丙烯酸酯，乙二醇雙環氧雙(含或不含甲基)丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三(含或不含甲基)丙烯酸酯，季戊四醇二(含或不含甲基)丙烯酸酯，二乙烯苯。
7.如權利要求1所述的方法，其中有機溶劑選自甲苯，二甲苯，四氫呋喃，乙醇和水的體系。
8.如權利要求1所述的方法，其中引發劑選自過氧化苯甲醯(BPO)、偶氮二異丁腈。
9.如權利要求1所述的方法，其中表面活性劑為選自烷基酚聚氧乙烯醚，十二烷基硫酸鈉，十二烷基苯磺酸鈉的非離子表面活性劑或陰離子表面活性劑。
10.如權利要求1所述的方法，其中功能化試劑選自丙烯酸，甲基丙烯酸，乙二醇雙環氧單丙烯酸酯，丙烯酸-2-羥乙酯，季戊四醇二丙烯酸酯和甲基丙烯醛。
11.如權利要求1所述的方法，其中偶聯劑選自磷酸雙-(甲基丙烯酸-2-羥乙酯)，磷酸雙-(三羥甲基丙烷二丙烯酸酯)和磷酸雙-(季戊四醇三丙烯酸酯)。
12.由前述任一項權利要求的方法製得的表面包覆並功能化修飾的磁性微球。
13.權利要求12所述的磁性微球，其粒度為10nm-2μm。
14.權利要求12所述的磁性微球，其核心為鐵氧化物。
15.權利要求12所述的磁性微球在生物物質分離中的應用。
16.權利要求12所述的磁性微球作為電磁定向控制的生物大分子載體的應用。
17.權利要求12所述的磁性微球作為生物分子磁標記的磁性微球探針的應用。
全文摘要
本發明涉及對單分散磁性微球表面進行聚合物包覆及基團功能化修飾的新方法,由此方法製得的磁性微球及其應用。本發明方法可通過一步懸浮聚合法包覆並功能化修飾粒徑在5－1000nm範圍內的磁球,如此製得的磁性微球的粒度在10nm－2μm。本發明的磁性微球可應用在生物材料的提純、濃縮、分離、檢測中,以及作為在微陣列電磁單元生物晶片中對生物分子定向控制的載體。
文檔編號B01J13/12GK1375507SQ01109870
公開日2002年10月23日 申請日期2001年3月20日 優先權日2001年3月20日
發明者陳德樸, 謝欣, 張旭, 孫寶全, 費維揚, 周玉祥, 程京 申請人:清華大學