一种可磁控响应的液相漂浮微球及制备方法技术

本发明专利技术属于磁性纳米材料技术领域，公开了一种可磁控响应的液相漂浮微球及制备方法，可磁控响应的液相漂浮微球的制备方法包括：采用层层自组装的方法通过HGMs表面包覆聚合物层、HGMs与MNPs组装以及材料修饰将超顺磁性磁性纳米颗粒组装至中空玻璃微球，得到HGMs@MNPs复合材料即可磁控响应的液相漂浮微球。本发明专利技术的可磁控响应的液相漂浮微球能同时受到浮力与磁力调控且制备过程简单，表面的大量羧基可以用于结合各类识别分子。本发明专利技术所制备的微球可以用于液相(不管是水还是有机溶剂，只要比微球密度大的液体)中的检测，分离，甚至催化等领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种可磁控响应的液相漂浮微球及制备方法


[0001]本专利技术属于磁性纳米材料
，尤其涉及一种可磁控响应的液相漂浮 微球及制备方法。

技术介绍

[0002]目前，磁珠，不论是微米级的微球还是纳米级的纳米颗粒，由于具有良好 的磁响应性，在磁场作用下可定向运动到特定部位，可以迅速从周围介质中分 离出来，因此有着极广阔的应用前景，包括细胞分离、蛋白质分离和纯化、固 定化酶、免疫分析测定、靶向药物、DNA分离与核酸杂交等领域。然而其在液 相中使用时会因为重力作用发生沉降，往往需要外界的机械力(摇晃等)来保 证其能在液相中与待作用的物质有一定的接触几率。但是因磁珠本身固有性质 (质量，体积，磁响应能力等)的不同，外界机械力的作用可能会对待作用/分 离的物质造成应力伤害/损害；也可能有些场所不便于使用震荡等力学行为。因 此，需要开发一种策略，调控磁性微球在液相中的运动行为，或调控其沉降行 为，以便于对目标物质开展便捷有效的作用，并同时减小因机械应力带来的损 伤。
[0003]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有的磁珠在液相中需要 施加外界的机械力，应用场景受限；同时磁珠会因机械应力带来损伤，导致应 用效果不佳。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种可磁控响应的液相漂浮微球 及制备方法。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种可磁控响应的液相漂浮微球，所述可磁控响应 的液相漂浮微球的外层为中空玻璃微球，所述中空玻璃微球内组装有超顺磁性 磁性纳米颗粒；微球以中空玻璃微球为基底，由内到外分别为聚乙烯亚胺(PEI) 层、四氧化三铁磁性纳米颗粒(MNPs)层、聚乙烯亚胺(PEI)层、聚丙烯酸(PAA) 层、识别分子层(抗体、适配体、多肽)；
[0006]所述可磁控响应的液相漂浮微球可同时受到浮力与磁力的调控。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供一种所述可磁控响应的液相漂浮微球的可磁控 响应的液相漂浮微球制备方法，所述可磁控响应的液相漂浮微球的制备方法包 括：
[0008]采用层层自组装的方法通过HGMs表面包覆聚合物层、HGMs与MNPs组装 以及材料修饰将超顺磁性磁性纳米颗粒组装至中空玻璃微球，得到HGMs@MNPs 复合材料；
[0009]所述HGMs@MNPs复合材料为可磁控响应的液相漂浮微球。
[0010]进一步，所述可磁控响应的液相漂浮微球制备方法包括以下步骤：
[0011]步骤一，通过将洁净的HGMs与聚乙烯亚胺孵育，得到表面包覆PEI层的带 正电的HGMs；
[0012]步骤二，将表面带有负电的磁性纳米颗粒与修饰后的HGMs进行孵育，通 过静电作用将MNPs组装至HGMs表面；
[0013]步骤三，将组装好的HGMs@MNPs先与PEI孵育后再与聚丙烯酸孵育，得 到表面具有
大量羧基的HGMs@MNPs复合材料；并对所述表面具有大量羧基的 HGMs@MNPs复合材料进一步修饰得到可磁控响应的液相漂浮微球。
[0014]进一步，所述通过将洁净的HGMs与聚乙烯亚胺孵育，得到带正电的HGMs 包括：
[0015]首先，称取一定量的HGMs，利用pH为8的NaCl缓冲液润洗三遍，再利用 HGMs漂浮的特性收集洁净的HGMs；
[0016]其次，称取一定量聚乙烯亚胺溶解于缓冲液中，配制成浓度为1mg/ml的聚 乙烯亚胺溶液；
[0017]最后，将配置好的聚乙烯亚胺溶液与HGMS混合摇晃孵育30min；再使用 buffer反复洗涤去除多余的反应物，再用移液枪吸出溶液后备用。
[0018]进一步，所述将表面带有负电的磁性纳米颗粒与修饰后的HGMs进行孵育， 通过静电作用将MNPs组装至HGMs表面包括：
[0019]将带负电的磁性纳米颗粒分散于缓冲液中；将MNPs溶液与HGMs混合，室 温下摇晃孵育30min，再使用buffer反复洗涤去除多余的反应物，得到 HGMs@MNPs。
[0020]进一步，所述将组装好的HGMs@MNPs先与PEI孵育后再与聚丙烯酸孵育， 得到表面具有大量羧基的HGMs@MNPs复合材料包括：
[0021](1)称取一定量聚丙烯酸PAA，溶解于pH为8的NaCl缓冲液，配制成浓 度为2.4mg/ml的PAA溶液；
[0022](2)将制备好的HGMs@MNPs先于PEI溶液室温下摇晃孵育30min，利用 材料的磁响应性反复洗涤去除多余的PEI，再与PAA溶液室温下摇晃孵育30min， 反复洗涤。
[0023]进一步，所述对表面具有大量羧基的HGMs@MNPs复合材料进一步修饰得 到可磁控响应的液相漂浮微球包括：
[0024]通过缩合反应/静电组装/物理吸附修饰表面具有大量羧基的HGMs@MNPs 复合材料。
[0025]本专利技术的另一目的在于提供一种所述可磁控响应的液相漂浮微球在液相检 测、液相分离中的应用。
[0026]本专利技术的另一目的在于提供一种所述可磁控响应的液相漂浮微球在液相催 化中的应用。
[0027]本专利技术的另一目的在于提供一种所述可磁控响应的液相漂浮微球在生物体 外检测中的应用。
[0028]结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本专利技术所要 保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0029]第一、针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结 合本专利技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地 分析本专利技术技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造 性的技术效果。具体描述如下：
[0030]本专利技术的可磁控响应的液相漂浮微球能同时受到浮力与磁力调控且制备过 程简单，表面的大量羧基可以用于结合各类识别分子。
[0031]本专利技术提供了一种生物体外检测的新型材料与孵育方法。本专利技术制备过程 简单，可以批量生产，可以降低孵育过程中对生物标志物(细胞)的损害，有 利于标志物的下游分
析。
[0032]本专利技术通过将洁净的HGMs(10mg/ml)与聚乙烯亚胺(PEI、1mg/ml)孵 育，得到表面包覆了PEI层带正电的HGMs，PEI层提供可以继续吸附/结合磁响 应组分(四氧化三铁磁性纳米粒子,或者其他的磁性纳米粒子)的能力。
[0033]本专利技术将表面带有负电的磁性纳米颗粒(MNPs，粒径约为20nm，15mg/ml) 与修饰后的HGMs进行孵育；通过物理结合(静电吸附)将磁性纳米粒子结合 与上述复合体，使材料获得磁响应能力。
[0034]本专利技术将组装好的HGMs@MNPs先与PEI孵育后再与聚丙烯酸(PAA、 2.4mg/ml)孵育，得到表面具有大量羧基的HGMs@MNPs复合材料；通过外围 的进一步修饰，对所结合的磁性纳米粒子进行进一步的稳定，并且在材料表面 引入大量羧基并且可以通过缩合反应/静电组装/物理吸附修饰目标物质识别分 子(抗原，蛋白受体，适配子等)特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可磁控响应的液相漂浮微球，其特征在于，所述可磁控响应的液相漂浮微球所述可磁控响应的液相漂浮微球的外层为中空玻璃微球，所述中空玻璃微球内组装有超顺磁性磁性纳米颗粒；所述可磁控响应的液相漂浮微球可同时受到浮力与磁力的调控。2.一种如权利要求1所述可磁控响应的液相漂浮微球的可磁控响应的液相漂浮微球制备方法，其特征在于，所述可磁控响应的液相漂浮微球的制备方法包括：采用层层自组装的方法通过HGMs表面包覆聚合物层、HGMs与MNPs组装以及材料修饰将超顺磁性磁性纳米颗粒组装至中空玻璃微球，得到HGMs@MNPs复合材料；所述HGMs@MNPs复合材料为可磁控响应的液相漂浮微球。3.如权利要求2所述可磁控响应的液相漂浮微球制备方法，其特征在于，所述可磁控响应的液相漂浮微球制备方法包括以下步骤：步骤一，通过将洁净的HGMs与聚乙烯亚胺孵育，得到表面包覆PEI层的带正电的HGMs；步骤二，将表面带有负电的磁性纳米颗粒与修饰后的HGMs进行孵育，通过静电作用将MNPs组装至HGMs表面；步骤三，将组装好的HGMs@MNPs先与PEI孵育后再与聚丙烯酸孵育，得到表面具有大量羧基的HGMs@MNPs复合材料；并对所述表面具有大量羧基的HGMs@MNPs复合材料进一步修饰得到可磁控响应的液相漂浮微球。4.如权利要求3所述可磁控响应的液相漂浮微球的制备方法，其特征在于，所述通过将洁净的HGMs与聚乙烯亚胺孵育，得到带正电的HGMs包括：首先，称取一定量的HGMs，利用pH为8的NaCl缓冲液润洗三遍，再利用HGMs漂浮的特性收集洁净的HGMs；其次，称取一定量聚乙烯亚胺溶解于缓冲液中，配制成浓度为1mg/ml的聚乙烯亚胺溶液；最后，将配置好的聚乙烯亚胺溶液与HGMS混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：易强英，余跃，吴尧，张宇佳，朱南行，李林森，王学康，王翔，雷嘉辉，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：