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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Fe3O4亚微米复合粒子的放大制备及在杀菌和DNA分离中的应...

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作者：苑金磊北京化工大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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feo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feo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feo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200 nm均一超顺磁性feo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feo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feo@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feo@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45 mg/mL,作用时间都为30 min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50 mg/mL,作用时间为50 min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feo亚微米粒子表面修饰二氧化硅制得亚微米复合粒子feo@Sio,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210 nm的feo@Si02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。

关键词：超顺磁性fe3o4亚微米粒子放大制备 fe3o4@ctac fe3o4@Sio2 DNA 提取分离

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