DNA载体、其制造方法及使用该DNA载体的收集系统技术方案

提供了将ＤＮＡ牢固保持在基材中的ＤＮＡ载体，其可以减少ＤＮＡ洗脱到水中并可以充分利用ＤＮＡ选择性和特异性收集物质的能力；还提供了制造这种ＤＮＡ载体的方法。还提供了使用ＤＮＡ的收集系统，其可用于特定物质的高精度检测和用于能够有效去除物质的环境净化，在该系统中使用该ＤＮＡ载体以充分利用ＤＮＡ选择性和特异性收集物质的能力收集空气或水中包含的物质。该ＤＮＡ载体如下：其中将ＤＮＡ固定在包含带有碱性官能团的聚有机硅氧烷和粒子的多孔基体中。优选地，带有碱性官能团的聚有机硅氧烷包含一种或多种带有氨基的特定硅烷化合物的水解缩合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及DNA载体。特别地，本专利技术涉及将DNA牢固固定在多孔基体中的DNA载体，其即使在与水接触时也能减少DNA洗脱到水中，并保持DNA的选择性识别能力和将特定物质并入DNA双螺旋中的能力；还涉及制造该DNA载体的方法和使用DNA的收集系统。
技术介绍
DNA(脱氧核糖核酸)负责活体内的遗传信息并且是对生命现象最重要的物质之一。DNA具有极精确的识别分子的能力，因为单链DNA与互补单链DNA一起构成许多碱基对。DNA使具有planer化学结构的芳族化合物选择性和特异性嵌入(并入)其双螺旋中，因此被视为用于检测水或空气中存在的致癌化合物和用于环境净化以去除有害物质的潜在材料((日文)机能材料，(功能性材料)，卷19，1999)。在用于检测和环境净化的材料中使用这种DNA要求将水溶性DNA固定在基材上，因此推进了将DNA固定在基材上的技术的发展。已经提出，例如，包括使载体表面与DNA在含有吗啉、吗啉衍生物和/或其盐的缓冲液中接触的步骤的方法(国际专利公开WO00/34456)；通过用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷改性的聚合物固定DNA的方法(Chem.Rev.，卷96，1533-1554，1996；Anal.Chim.Acta，卷365，19-25，1998)；在用原子氧等离子体处理的基材上核酸固定法(日本专利申请公开2002-218976)；使用含二价金属的化合物使脱氧核糖核酸的碱金属盐和藻酸的碱金属盐共凝结以固定脱氧核糖核酸的方法(参看，例如，日本专利申请公开H07-41494)；通过用波长为250-270纳米的紫外线照射载体上的水溶性DNA水溶液或薄溶液膜或水溶性DNA在载体上的薄溶液膜以使DNA固化并固定在载体上的方法(参看，例如，日本专利申请公开2001-81098)；和包含含钙物质或无机固体材料(例如硅胶)作为DNA-固定载体的DNA-固定化复合材料(参看，例如，日本专利申请公开H10-175994)。这些方法通过将DNA固定在基材上或通过引发DNA的交联反应来使DNA不溶于水。然而，在这些方法中，仍然存在DNA暴露面积较小且未充分显示DNA能力的问题。
技术实现思路
本专利技术提供了将DNA牢固固定在基材上的DNA载体，其可以减少DNA洗脱到水中并可以充分利用DNA选择性和特异性收集物质的能力；还提供了制造这种DNA载体的方法。本专利技术进一步提供了使用DNA的收集系统，其可用于特定物质的高精度检测和用于能够有效去除物质的环境净化，在该系统中使用该DNA载体以充分利用DNA选择性和特异性收集物质的能力收集空气或水中包含的物质。本专利技术人已经开发出一种DNA杂交体，其中通过从包含胶态氧化物和DNA的分散溶液中去除分散溶剂来将DNA固定在多孔氧化物基体中。本专利技术人还进一步进行了刻苦的研究并因此发现，将DNA固定在包含带有碱性官能团的聚有机硅氧烷和粒子的多孔基体中以明显减少DNA洗脱到水中，从而完成了本专利技术。也就是说，本专利技术包括下列方面DNA载体，其特征在于将DNA固定在包含带有碱性官能团的聚有机硅氧烷和粒子的多孔基体中。将DNA牢固固定在基材中的本专利技术的DNA载体可以减少DNA洗脱到水中并可以充分利用DNA选择性和特异性收集物质的能力。本专利技术的制造DNA载体的方法可用于方便地制造这种DNA载体。本专利技术的使用DNA的收集系统可用于特定物质的高精度检测和用在能够有效去除特定物质的环境净化系统中，其中DNA充分利用DNA选择性和特异性收集物质的能力收集空气或水中包含的特定物质。根据结合附图作出的下列描述，本专利技术的其它特征和优点是显而易见的，其中类似的参考字符是指整个附图中相同或类似的部分。附图说明图1是表明本专利技术的收集系统的图示。具体实施例方式现在根据附图详细描述本专利技术的优选实施方案。对本专利技术的DNA载体没有特别限制，只要其是将DNA固定在包含带有碱性官能团的聚有机硅氧烷和粒子的多孔基体上的DNA载体。本专利技术的DNA载体中的多孔基体中所含的带有碱性官能团的聚有机硅氧烷将形成基体的能力与保持DNA的能力结合在一起。这种保持DNA的能力来自聚有机硅氧烷中的碱性官能团，其与DNA的磷酸根形成酸-碱结构以使DNA牢固固定在多孔基体中，并保持其双螺旋。带有碱性官能团的聚有机硅氧烷优选为任何有助于在制造DNA载体时与多孔基体中所含的粒子(如下所述)和与DNA制成均匀分散/溶解溶液的聚有机硅氧烷。优选的聚有机硅氧烷是通过将带有碱性官能团的硅烷化合物水解而得的水溶性水解缩合物。可以形成这种带有碱性官能团的聚有机硅氧烷的带有碱性官能团的硅烷化合物是带有具有将DNA固定在聚有机硅氧烷中的能力的碱性官能团以及可水解官能团的硅烷化合物，并也可以是含有烷基取代基的硅烷化合物。可水解官能团可以包括卤素原子和烷氧基，优选烷氧基。烷氧基的例子可以包括具有1至8个碳原子的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基和正丁氧基。用作取代基的烷基的例子可以包括具有1至8个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、正丙基和正丁基。硅烷化合物的碱性官能团与上述聚有机硅氧烷的相同。这种碱性官能团优选为氨基并也可以是伯氨基，特别优选仲、叔和季氨基。其具体例子可以包括具有1至8个碳原子的烷基氨基，例如甲氨基、二甲氨基和乙氨基和含氮的杂环基团。这种硅烷化合物的优选具体例子可以包括一种或多种式(1)所代表的化合物化学式(1) 其中R2代表具有1至8个碳原子的二价烃(carbohydrate)基团或含有-NH-的二价基团；当R2代表具有1至8个碳原子的二价烃基团时，R1代表具有1至8个碳原子的单价烃基团，当R2代表含有-NH-的二价基团时，R1代表H或具有1至8个碳原子的单价烃基团；R3和R4各自独立地代表具有1至8个碳原子的单价烃基团；且n代表0、1或2；化学式(2) 其中R1、R3、R4和R5各自独立地代表具有1至8个碳原子的单价烃基团；R2代表具有1至8个碳原子的二价烃基团或含有-NH-的二价基团；且n代表0、1或2；化学式(3) 其中R1、R3、R4、R5和R6各自独立地代表具有1至8个碳原子的单价烃基团；R2代表具有1至8个碳原子的二价烃基团或含有-NH-的二价基团；n代表0、1或2；且X-代表阴离子；化学式(4) 其中R3和R4各自独立地代表具有1至8个碳原子的单价烃基团；R7和R8各自独立地代表二价烃基团；R2代表具有1至8个碳原子的二价烃基团或含有-NH-的二价基团；且n代表0、1或2；化学式(5) 其中R3、R4和R9各自独立地代表具有1至8个碳原子的单价烃基团；R7和R8各自独立地代表二价烃基团；R2代表具有1至8个碳原子的二价烃基团或含有-NH-的二价基团；且n代表0、1或2。式(1)至(5)中的R1、R3、R4、R5、R6或R9所代表的具有1至8个碳原子的单价烃基团的例子包括具有1至8个碳原子的直链、支链或环状烷基，例如甲基、乙基、正丙基、s-丙基、正丁基、s-丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基和正辛基，和芳族烃基团，例如苯基。式(1)至(5)中的R2所代表的具有1至8个碳原子的二价烃基团可以包括具有1至8个碳原子的直链、支链或环状二价亚烷基，例如亚甲基、亚乙基、三亚甲基和四亚甲基，和具有1至8个碳原子的二价芳族烃基团，例如邻亚苯基、间本文档来自技高网...

【技术保护点】
ＤＮＡ载体，其特征在于将ＤＮＡ固定在包含带有碱性官能团的聚有机硅氧烷和粒子的多孔基体中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祖依，榊原悌互，小谷佳范，松村和之，西则雄，
申请(专利权)人：佳能株式会社，信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]