[01325690]磁性纳米核酸酶的研制及应用

“磁性纳米核酸酶的研制及应用”是上海市科委纳米专项资助的项目。在此之前，我们曾将Ce^(4+)与寡聚脱氧核苷酸（ODN）连接制成了一种人工内切酶，通过改变ODN的长度和序列可以对单链DNA的任意位点进行切断，该研究取得了令人满意的结果。在此基础上我们创新地将人工内切酶与磁性纳米粒子结合，制备得到一种具有更佳性能的新型磁性纳米人工内切酶。磁性纳米粒子的存在不但可以方便切断产物的分离，还可以保护ODN识别系统免受酶的降解，同时也使得人工内切酶在外磁场作用下具有靶向性。项目在此基础上又进行了拓展研究，将磁性纳米粒子与生物分子连接，用于核酸、细胞、细菌及蛋白的分离，建立了一种磁性纳米粒子生物样品分离技术。其原理为：在具有超顺磁性的磁性纳米粒子表面修饰上特定的生物分子，构成磁性纳米粒子——生物分子复合物。该复合物能特异性识别、结合复杂体系中目的核酸、细胞、细菌或蛋白，在外磁场中，结合有靶物质的磁性粒子被阻留，从而实现分离。由于粒子在纳米尺寸，粒子具有超顺磁性和巨大的表面积，可以大大提高分离效率和专一性，而且确保分离样品的生物活性不被破坏。中科院查新结果显示：该分离技术已达到了国外先进水平。我们已将该项技术成功地应用于多种生物样品的分离，例如用于了基因组DNA、mRNA的提取，所得的基因组DNA、mRNA可以直接用于分子生物学的后继实验，其结果完全可以和传统分离技术及进口产品相媲美；用于脐带血中CD34+造血干细胞分离，一次分离纯度可达80%以上，分离出的造血干细胞经体外培养证明有很强的增殖能力；用于动物原性食品中大肠杆菌O157的捕获，可以很好地满足检测的需要，建立一种新的分析方法；用于中草药中蛋白质的提取，已经成功地从当归，巴西蘑菇，丹参等多种中草药中把蛋白质提取出来；用于公牛精子的分离，可以有效地去除含有Y染色体的精子，人工授精后胎牛经性别鉴定83.33%为母牛。