磁性微粒及其制造方法

摘要

本发明系有关于一种磁性微粒及其制造方法，磁性微粒包括高分子核心，包覆高分子核心的磁性物质层，以及包覆磁性物质层的矽化物层。此外，磁性微粒还包括在矽化物层上的耦合试剂，以及连接至耦合试剂的活性分子。本发明之磁性微粒的粒子尺寸具有可调性、粒径分布小、均匀度佳，且其具有高磁化量、良好储存稳定性以及专一性表面修饰，可应用在生物材料的分离和环境分析。

主权项

一种磁性微粒，包括：一高分子核心，由苯乙烯单体与甲基丙烯酸以聚合反应合成，其中该高分子核心具有一官能基以吸附一磁性物质前驱物；一磁性物质层，覆盖该高分子核心；以及一矽化物层，覆盖该磁性物质层。如申请专利范围第1项所述之磁性微粒，其中该官能基包括羧酸基。如申请专利范围第1项所述之磁性微粒，其中该磁性物质前驱物包括Fe2+离子。如申请专利范围第1项所述之磁性微粒，其直径介于0.1至5 μm之间。如申请专利范围第1项所述之磁性微粒，其中该高分子核心的直径介于200至5000 nm之间。如申请专利范围第1项所述之磁性微粒，其中该磁性物质层的厚度至少为15 nm。如申请专利范围第1项所述之磁性微粒，其中该矽化物层的厚度至少为20 nm。如申请专利范围第1项所述之磁性微粒，其中该磁性物质层包括顺磁性(paramagnetic)、超顺磁性(superparamagnetic)、铁磁性(ferromagnetic)或铁氧磁性(ferritemagnetic)材料。如申请专利范围第1项所述之磁性微粒，其中该矽化物层包括矽氧烷(siloxane)、矽石玻璃(silica glass)、矽氧化物(silicon oxide)或矽酸盐(silicate salt)。如申请专利范围第1项所述之磁性微粒，更包括一耦合试剂在该矽化物层上。如申请专利范围第10项所述之磁性微粒，更包括一活性分子连接至该耦合试剂。如申请专利范围第10项所述之磁性微粒，其中该耦合试剂包括功能性矽烷(functional silane)。如申请专利范围第10项所述之磁性微粒，其中该耦合试剂含有一官能基，包括胺基(amino)、硫醇基(thiol)、羟基(hydroxyl)、醛基(aldehyde)、羧基(carboxylic)或酯基(ester)。如申请专利范围第11项所述之磁性微粒，其中该活性分子包括抗体、核酸、寡聚核苷酸(oligonucleotide)、蛋白质、醣类或抗原。一种磁性微粒的制造方法，包括：以乳化聚合法将苯乙烯单体与甲基丙烯酸聚合形成一具有一官能基之高分子核心；以该具有官能基之高分子核心吸附一磁性物质前驱物，形成一磁性物质层覆盖该高分子核心；以及形成一矽化物层覆盖该磁性物质层。如申请专利范围第15项所述之磁性微粒的制造方法，其中该官能基包括羧酸基。如申请专利范围第15项所述之磁性微粒的制造方法，其中该磁性物质前驱物包括Fe2+离子。如申请专利范围第15项所述之磁性微粒的制造方法，其中该磁性微粒的直径介于0.1至5 μm之间。如申请专利范围第15项所述之磁性微粒的制造方法，其中该高分子核心的直径以水对乙醇之溶剂比例控制在200至5000 nm之间。如申请专利范围第15项所述之磁性微粒的制造方法，其中该磁性物质层的厚度至少为15 nm。如申请专利范围第15项所述之磁性微粒的制造方法，其中该矽化物层的厚度至少为20 nm。如申请专利范围第15项所述之磁性微粒的制造方法，其中该磁性物质层包括顺磁性(paramagnetic)、超顺磁性(superparamagnetic)、铁磁性(ferromagnetic)或铁氧磁性(ferritemagnetic)材料。如申请专利范围第15项所述之磁性微粒的制造方法，其中该矽化物层包括矽氧烷(siloxane)、矽石玻璃(silica glass)、矽氧化物(silicon oxide)或矽酸盐(silicate salt)。如申请专利范围第23项所述之磁性微粒的制造方法，其中该矽化物层由一含矽前驱物形成。如申请专利范围第24项所述之磁性微粒的制造方法，其中该含矽前驱物包括矽烷氧化物(silicon alkoxide)、矽酸钠(sodium silicate)、3-氨基丙炔基矽烷(3-aminopropinyl silane)、乙烯基三氯矽烷(vinyltrichlorosilane)、三甲氧乙烯基矽烷(trimethoxyvinylsilane)、乙烯基三乙氧基矽烷(triethoxyvinylsilane)、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷(tris(2-methoxyethoxy)vinylsilane)、3-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloxypropyltrimethoxysilane)、二乙氧基-3-缩水甘油醚氧基丙基甲基矽烷(diethoxy-3-glycidoxypropylmethyllsilane)或前述之组合。如申请专利范围第25项所述之磁性微粒的制造方法，其中该矽烷氧化物包括Si(OCH3)4、Si(OC2H5)4、Si(O-n-C3H7)4、Si(O-i-C3H7)4、Si(O-n-C4H9)4或Si(O-i-C4H9)4。如申请专利范围第15项所述之磁性微粒的制造方法，更包括以一耦合试剂修饰该矽化物层的表面，以及将一活性分子连接至该耦合试剂。如申请专利范围第27项所述之磁性微粒的制造方法，其中该耦合试剂包括功能性矽烷(functional silane)。如申请专利范围第27项所述之磁性微粒的制造方法，其中该耦合试剂含有一官能基，包括胺基(amino)、硫醇基(thiol)、羟基(hydroxyl)、醛基(aldehyde)、羧基(carboxylic)或酯基(ester)。如申请专利范围第27项所述之磁性微粒的制造方法，其中该活性分子包括抗体、核酸、寡聚核苷酸(oligonucleotide)、蛋白质、醣类或抗原。一种在一含生物分子的样品中分离一生物分子的方法，包括：将如申请专利范围第11项所述之磁性微粒与该含生物分子的样品混合，形成一混合物；施加一磁场至该混合物；以及将该磁性微粒与该含生物分子的样品分离。如申请专利范围第31项所述之方法，其中该生物分子包括蛋白质、抗体、核酸、寡聚核苷酸(oligonucleotide)、醣类或抗原。