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一种磁性纳米材料及其在提取人全血基因组DNA中的应用


技术摘要:
本发明公开了一种磁性纳米材料及其在提取人全血基因组DNA中的应用,发明的磁性纳米材料由零价纳米铁和氧化石墨烯经分散、包被和烘干制备而成,且本发明的一种磁性纳米材料从100μl人全血基因组中提取的基因组DNA浓度约为1μg,而常规的试剂盒法从100μl人全血基因组中  全部
背景技术:
DNA作为遗传信息的载体,是最重要的生物信息分子,是分子生物学研究的主要对 象。提取基因组DNA是许多分子生物学实验的基础,在诸如基因组测序、Southern杂交、PCR 扩增、构建BCA文库、分子克隆等常规实验中,获得高分子量、高纯度的基因组DNA是开展研 究工作的重要前提。随着分子生物学技术的深入发展,在基因水平上对疾病进行检测、诊断 已经成为临床诊断的一项基本技术手段;尤其是法医学中的个体识别、亲子鉴定等,对所提 取基因组DNA的完整性及纯度要求更高。血液取材方便可靠,因此许多研究均以血液作为材 料以提取完整的基因组DNA。而出于对实验成本、工作效率等多方面因素的考虑,研究人员 希望尽可能一次性获取人全血基因组DNA,以进行长期保存,满足长期、反复、多种研究的需 要。 基因组DNA提取一般需遵循以下几个原则:1、保证提取的DNA片段的完整性;2、纯 化后不应存在对DNA有抑制作用的物质;3、尽量减少有机溶剂和金属离子污染;4、减少蛋白 质、多糖、脂类等物质;5、减少其他核酸分子的污染。对于人全血基因组DNA提取,经典方法 是用SDS、蛋白酶k消化,再用酚氯仿反复抽提,此过程不但用到了有毒的苯酚、氯仿,且操作 繁琐、耗时耗力,极易造成样本的丢失和污染。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本发明提供了一种磁性纳米材料及其在提取人全血基因组 DNA中的应用,本发明的磁性纳米材料具有操作简便、提取的基因组DNA浓度较高、不影响后 续的PCR实验等优势,本发明的具体内容如下: 本发明的目的在于提供一种磁性纳米材料,其技术点在于:所述的磁性纳米材料 由零价纳米铁和氧化石墨烯经分散、包被和烘干制备而成。 在本发明的有的实施例中,所述的磁性纳米材料的制备方法如下: 步骤一:称取零价纳米铁和氧化石墨烯分别置于纯净水中进行超声分散处理,得 到含有零价纳米铁的悬浊液和含有氧化石墨烯的悬浊液; 步骤二:将步骤一中得到的含有零价纳米铁的悬浊液和含有氧化石墨烯的悬浊液 倒入到同一个烧杯中混合均匀得到混合悬浊液,然后将其放置在摇床上进行包被处理,最 后将摇床处理后的混合悬浊液置于烘箱中进行干燥即得到所述的磁性纳米材料。 在本发明的有的实施例中,所述零价纳米铁为零价纳米铁与聚甲基丙烯酸甲酯的 复合物。 在本发明的有的实施例中,一种磁性纳米材料得制备方法的步骤一中超声处理的 条件为:1400-2000HZ,100-200W,超声时间为2-4h,超声的温度为40-60℃。 3 CN 111549023 A 说 明 书 2/5 页 在本发明的有的实施例中,一种磁性纳米材料得制备方法的步骤一中含有零价纳 米铁的悬浊液的浓度为600-800mg/L,所述含有氧化石墨烯的悬浊液的浓度为200-800mg/ L。 在本发明的有的实施例中,一种磁性纳米材料得制备方法的步骤二中含有零价纳 米铁的悬浊液和含有氧化石墨烯的悬浊液的重量之比为(2-5):5。 在本发明的有的实施例中,一种磁性纳米材料得制备方法的步骤二中摇床设置的 温度为40-60℃,摇床的转速为150-170rpm,所述包被时间为5-10min。 在本发明的有的实施例中,一种磁性纳米材料得制备方法的步骤二中烘箱的烘干 温度为40-60℃,烘箱的烘干时间为1-6h。 本发明的另外一个目的在于提供一种磁性纳米材料的应用,其技术点在于:所述 磁性纳米材料可从人全血基因组中快速提取到基因组DNA。 在本发明的有的实施例中,所述的采用磁性纳米材料提取人全血基因组DNA包括 以下步骤: 步骤一:取80-120μL人全血样本加入到160-200μL的裂解液中,然后将其置于50- 60℃水浴裂解8-12min; 步骤二:在步骤一所述的裂解液中加入5-15mg磁性纳米材料,再加入200-300μL的 结合缓冲液,颠倒混匀0.5-2min后静置2-4min; 步骤三:用磁铁对步骤二处理后的液体进行磁分离,得到磁性纳米材料-DNA的复 合体和上清液,去除上清液后,用60-80%乙醇洗涤所述的磁性纳米材料-DNA的复合体两 次,干燥后加入100-300μLTE缓冲液,60-70℃水浴洗脱8-12min,随后10000-14000rpm离心 0.6-1.4min,将上清液转移至新的EP管中,所述的EP管内即为提取的人全血基因组DNA; 采用磁性纳米材料提取人全血基因组DNA的方法步骤一中所述的裂解液中含有 2wt%的SDS、5μL的RNA酶和5μL的蛋白酶; 采用磁性纳米材料提取人全血基因组DNA的方法步骤二中所述的结合缓冲液中含 有15wt%的PEG8000和1.25mol/L的NaCl。 与现有技术相比,本发明的有益效果为: 1、本发明的一种磁性纳米材料从100μl人全血基因组中提取的基因组DNA浓度约 为1μg,而常规的试剂盒法从100μl人全血基因组中提取的基因组DNA浓度约为0.5μg,本发 明的磁性纳米材料提取的人全血基因组的浓度更高。 2、将使用本发明制备的一种磁性纳米材料提供的人全血基因组中提取的基因组 DNA进行PCR扩增实验,PCR扩增了线粒体细胞色素氧化酶COI基因约680bp的DNA片段。该新 型磁性纳米材料提取的人全血基因组DNA不影响后续的PCR实验。 附图说明 图1为本发明的人全血中磁性纳米材料和试剂盒法提取的基因组DNA; 图2为本发明的人全血中提取的基因组DNA进行PCR扩增。 图1中,M:1kbmarker; 1,2:磁性纳米材料提取的人Na2EDTA抗凝全血基因组DNA; 3,4:磁性纳米材料提取的人肝素钠抗凝全血基因组DNA; 4 CN 111549023 A 说 明 书 3/5 页 5,6:试剂盒法提取的人Na2EDTA抗凝全血基因组DNA; 7,8:试剂盒法提取的人肝素钠抗凝全血基因组DNA。 图2中,M:Marker; 1,2:磁性纳米材料提取的人EDTA-2Na抗凝全血基因组DNAPCR结果; 3,4:磁性纳米材料提取的人肝素钠抗凝全血基因组DNAPCR结果; 5,6:试剂盒法提取的人EDTA-2Na抗凝全血基因组DNAPCR结果; 7,8:试剂盒法提取的人肝素钠抗凝全血基因组DNAPCR结果;9:阴性对照。
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