用于纯化生物材料的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒及其制备方法与流程

本发明涉及一种用于制备高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的方法，由该方法制备的高活性二氧化硅磁性纳米颗粒，用于核酸分离和诊断的含有该高活性二氧化硅磁性纳米颗粒的组合物和试剂盒，以及使用该高活性二氧化硅磁性纳米颗粒的核酸分离和诊断方法。

背景技术：

最近已经尝试了使用磁性纳米颗粒作为生物相关材料的许多研究。在生物工程研究中，磁性颗粒开始经常被用作基础材料，并已用于生物材料的快速和简单的分离。生物材料(特别是核酸)的常规分离方法需要大量的时间和劳动，并且包括若干提取和离心的步骤，但用这些方法分离的核酸的收率和纯度低，并且这些方法都不适合生物材料的自动化或高通量分离。然而，在最近的研究中，制备出特别的磁性纳米颗粒，并且开发了在合适的缓冲条件下使用磁性纳米颗粒来快速有效地分离核酸的方法(美国专利号5,523,231和5,665,554)。此外，使用上述用于核酸分离的方法可以提供一种能够通过同时处理大量样品来分离核酸的自动化方法。例如，使用自动化机器人系统可以通过自动处理几百或几千样品来分离大量的所需核酸。

从生物样品分离核酸(DNA和RNA)是在生化研究和诊断过程中最重要的一步。如果不执行从样品分离遗传材料，那么就不能进行下一步的基因检测、基因克隆、基因测序、基因扩增、cDNA合成等。为了从各种细胞混合物分离DNA或RNA，需要一种有效且可再现的分离方法。因此，最近开发了使用磁性纳米颗粒的分离方法。使用磁性纳米颗粒分离核酸的方法包括：诱导磁性纳米颗粒与基因的结合，然后向样品施加外部磁场以分离核酸。通常已知用于DNA、RNA、蛋白质等的分离和纯化的磁性纳米颗粒的粒径优选在约100nm至约10μm的范围。

为了如上所述使用磁性纳米颗粒分离和纯化基因(核酸)或蛋白质，应将能够结合到基因或特定蛋白质的官能团缀合到磁性颗粒的表面。为了这个目的，磁性颗粒应涂覆有机官能团或二氧化硅。

上述用于生物材料(如核酸)分离的磁性颗粒材料的典型例子包括磁性铁氧化物颗粒。磁性铁氧化物颗粒通常以磁铁矿(Fe₃O₄)、磁赤铁矿(Fe₂O₃)或赤铁矿(Fe₂O₃)存在，并且可用于分离和纯化生物材料，例如，核酸(DNA和RNA)、蛋白质、肽和多肽以及脂类。

在制备用于分离核酸的磁性纳米颗粒的常规方法中，彼此不聚集且不相互作用的磁性颗粒，可以仅在通过液相还原法从铁盐化合物制备出磁性铁或铁氧化物颗粒时才制备并且涂覆二氧化硅、聚合物或非磁性材料，如金或银。近年来，在这样的磁性纳米颗粒中，主要开发了二氧化硅涂覆的磁性颗粒(美国专利号6,027,945、6,673,631和7,183,002以及日本专利No.3253638)。然而，这样的二氧化硅涂覆的磁性颗粒的缺点在于制备二氧化硅涂覆的磁性纳米颗粒的方法复杂并且生物材料(如核酸)通过二氧化硅涂覆磁性颗粒的分离产率低。

因此，本发明人发现，当用于化学制备二氧化硅磁性纳米颗粒的方法包括使用硅烷处理工艺并向醇溶剂中添加酸碱催化剂以诱发二氧化硅形成反应时，可以制备高活性二氧化硅磁性纳米颗粒，从而完成了本发明。

技术实现要素：

技术问题

本发明的一个目的是提供一种制备高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的方法，所述高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒可以以增加的效率纯化生物材料，特别是核酸。

本发明的另一个目的是提供一种由上述方法制备的且具有增加的核酸纯化效率的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明的又另一个目的是提供一种分离和纯化的核酸的方法，其中所述高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒被用作结合核酸的载体。

本发明的又另一个目的是提供一种用于纯化核酸的组合物，其包含高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明的另一个目的是提供一种基于核酸检测用于诊断的组合物，其包含高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明的再一个目的是提供一种用于纯化核酸的试剂盒，其包含高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明的再进一步的目的是提供一种基于核酸检测用于诊断的试剂盒，其包含高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明的再另一个目的是提供一种方法，其中在选自蛋白质纯化、抗体纯化、酶免疫测定法、肽纯化以及内毒素去除的组中的方法中使用高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

技术方案

为了达到上述目的，本发明提供了一种制备高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：(a)超声分散通过将磁性纳米颗粒、酸碱催化剂和水溶性疏水溶剂添加到蒸馏水和醇的混合溶剂中而获得的溶液；和(b)向分散的溶液中添加硅烷，制备二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明提供了高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒，其具有0.5-2.5wt％的二氧化硅含量，300-600nm的粒径，和1-15nm的涂层厚度。优选地，根据本发明的高活性二氧化硅磁性纳米颗粒可由本发明的用于制备高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的方法来制备。

本发明还提供了用于分离和纯化核酸的方法，其中所述高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒被用作结合核酸的载体。

本发明还提供了用于纯化核酸的组合物，其包含高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明还提供了一种基于核酸检测的用于诊断的组合物，其包含了高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明还提供了用于纯化核酸的试剂盒，其包含高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明还提供了一种基于核酸检测的用于诊断的试剂盒，其包含高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

本发明还提供了一种方法，其中在选自蛋白质纯化、抗体纯化、酶免疫 测定法、肽纯化以及内毒素去除的组中的方法中使用高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

有益效果

如上所述，根据本发明制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒包含完全涂覆二氧化硅的磁性纳米颗粒，可以用来作为试剂用于分离生物材料，特别是核酸，并且可以以高产率分离和纯化核酸。此外，高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒也可以用于蛋白质纯化、抗体纯化、酶免疫测定法、肽纯化以及内毒素去除等。

附图说明

图1是实施例1中制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的扫描电子显微镜(SEM)照片。

图2是实施例1中制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的透射型电子显微镜(TEM)照片。

图3示出分析实施例1中制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的电子显微镜-能量分散型X射线光谱(TEM-EDS)的结果。

图4示出分析实施例1中制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的ζ电位的结果。

图5是实施例2中制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的透射型电子显微镜(TEM)照片。

图6是实施例3中制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的透射型电子显微镜(TEM)照片。

图7是使用实施例4中制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒提取的DNA的电泳照片。

具体实施方式

除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语与本发明所属技术领域的普通技术人员的通常理解具有相同的含义。通常，本文中使用的、将在下面描述的命名法和实验方法是本领域公知和通常采用的。

本发明人已经开发了一种新型的制备二氧化硅磁性纳米颗粒的方法，这比用于制备二氧化硅磁性纳米颗粒的常规方法简单，并可以控制涂覆在二氧化硅磁性纳米颗粒上的二氧化硅的量。根据本发明，通过使用提供最大化表面积的纳米尺寸的二氧化硅磁性纳米颗粒，可以制备相对于传统的二氧化硅磁性纳米颗粒具有对核酸的高提取效率的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

因此，在一个方面，本发明涉及一种用于制备高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的方法，所述方法包括以下步骤：(a)超声分散通过将磁性纳米颗粒、酸碱催化剂和水溶性疏水溶剂添加到蒸馏水和醇的混合溶剂中而获得的溶液；和(b)向分散的溶液中添加硅烷，制备二氧化硅磁性纳米颗粒。

在根据本发明的制备方法中所使用的溶剂是蒸馏水和醇的混合溶剂。用于本发明中的醇优选甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或它们两种或更多种的混合物，但不限于此。此外，用于本发明中的蒸馏水优选双蒸水或三蒸水(超纯水)。

在本发明中，该混合溶剂优选含有30体积％或更低的蒸馏水。

在根据本发明的制备方法中，硅烷化合物是在该方法的步骤(b)中加入。这里，硅烷化合物与酸碱催化剂反应在磁性纳米颗粒的表面上形成二氧化硅涂层。

可以在根据本发明的制备方法中使用的硅烷的实例包括，但不限于，四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷或它们的混合物。

基于用作溶剂的蒸馏水和醇的总体积为100份的体积计，硅烷化合物可以按体积计以0.01-0.5份的量添加，优选按体积计0.01-0.2份，并且添加酸碱催化剂和水溶性疏水溶剂。如果硅烷化合物是以按体积计超过0.5份的量添加，会影响二氧化硅的形成，并因此二氧化硅磁性纳米颗粒会聚集，并且如果硅烷化合物是以按体积计低于0.01份的量添加，将不会在磁性纳米颗粒的表面上形成二氧化硅涂层。

在本发明中使用的酸碱催化剂包括，但不限于，氨水(NH₄OH)、氟化铵(NH₄F)、盐酸(HCl)、硝酸(HNO₃)、硫酸(H₂SO₄)、磷酸(H₃PO₄)、氢氟酸(HF)、草酸和乙酸。优选地，可以使用氨水。

此外，根据本发明的制备方法的特征在于可以根据添加的硅烷化合物的量来控制涂覆在二氧化硅磁性纳米颗粒的表面上的二氧化硅的厚度。

在本发明的制备方法中使用的磁性纳米颗粒是由选自铁氧化物(赤铁矿、磁赤铁矿(Fe₂O₃)或磁铁矿(Fe₃O₄))、铁氧体、铁、钴、镍、铁氧化物、钴氧化物、镍氧化物中的一种或多种以及它们的混合物制成的金属纳米颗粒，但不限于此。最优选地，磁性纳米颗粒是具有100-500nm的粒径的铁氧化物(磁铁矿)纳米颗粒。在本发明中使用的铁氧化物磁性纳米颗粒可通过合成来制备或商购。具体而言，可以使用铁氧化物、铁氧体或它们的混合物。

在一种方法中，铁氧化物磁性纳米颗粒可以这样制备，例如，通过将羰基铁瞬时地注入到高温溶剂来制备铁磁性颗粒同时通过热解产生二氧化碳，和氧化所制备的铁磁性颗粒。另一种制备方法，即通过向FeCl₂和FeCl₃的混合物中加入氨水(NH₄OH)来制备铁氧化物的方法也是广泛公知的。

基于100重量份的蒸馏水、醇、酸碱催化剂和水溶性疏水溶剂的总重量计，磁性纳米颗粒可以以0.01-0.5重量份，优选0.05-0.3重量份的量使用。如果磁性纳米颗粒以超过0.5重量份的量使用，会有二氧化硅磁性纳米颗粒聚集的问题，并且如果磁性纳米颗粒以低于0.01重量份的量使用，会有包含于溶剂中的磁性纳米颗粒的数量太少，并且因此生产率低的问题。

用于本发明中的水溶性疏水溶剂优选戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、甲苯、苯、二甲苯、乙醚、二恶烷、氯仿和二氯甲烷，但不限于此。更优选地，水溶性疏水溶剂可以是甲苯。

在本发明中，磁性纳米颗粒和硅烷化合物优选以1:0.1-1:3.0的重量比加入。如果磁性纳米颗粒和硅烷化合物的加入量超过1:3.0的重量比，会出现二氧化硅磁性纳米颗粒聚集的问题，而如果它们以小于1:0.1的重量添加，会有二氧化硅涂层不充分的问题。

此外，根据本发明的制备方法还可以在步骤(b)后包括常规过滤、洗涤和干燥的步骤。使用滤纸进行过滤步骤，并且通过用乙醇和超纯水洗涤经过滤的材料几次来进行洗涤步骤。干燥步骤是最后一步，通过在100-300℃，优选100-200℃的温度，在空气循环干燥机中干燥所制备的二氧化硅磁性纳米颗粒2小时以上来进行。

在另一个方面，本发明涉及高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒，其具有0.5-2.5wt％的二氧化硅含量，300-600nm的粒径，和1-15nm的涂层厚度。

在本发明中，高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒可以通过上述制备高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的方法来制备。

根据本发明的实施方式制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒具有400-450nm的粒径，如图1、2、5和6所示。

通过本发明的制备方法所制备的球形二氧化硅磁性纳米颗粒为涂覆二氧化硅的磁性纳米颗粒(具有几十至几百纳米的粒径)，并且由于二氧化硅的羟基而显示出负ζ电位(-30至-50mV)。

在又一个方面，本发明涉及一种分离和纯化核酸的方法，其中所述高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒被用作结合核酸的载体。

使用二氧化硅分离核酸的方法是使用离液试剂来进行的，并且是众所周知的方法(R.Boom et al.,J.Clin.Microbiol.,Vol 28(3),p495-503(1990))。在此方法中，当涂覆有二氧化硅的磁性颗粒通过离液试剂结合至核酸时，和通过使用外部磁力来分离二氧化硅磁性纳米颗粒将该核酸分离。

通过本发明的制备方法制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒被用来分离各种类型的核酸，包括，但不限于，质粒DNA、基因组DNA、cDNA、PCR DNA(聚合酶链式反应DNA)、RNA、siRNA、核酶、适体、寡核苷酸和DNA引物。

使用本发明的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒分离和纯化核酸的方法如下所述。在第一步骤中，将本发明的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒加入到含有待分离的核酸的样品中以诱导核酸结合到二氧化硅磁性纳米颗粒。这里，使用结合缓冲液。作为结合缓冲液，使用离液试剂。离液试剂包括胍盐、尿素、氯化物、碘化物、高氯酸盐、(异)硫氰酸等，具体的例子包括，但不限于，高氯酸钠、盐酸胍、异硫氰酸胍、碘化钾、硫氰酸钾、氯化钠、异硫氰酸钠、氯化镁、碘化钠等。离液试剂优选以1-8M(mol/L)的浓度使用。

该用于核酸分离的方法的第二步骤是分离具有核酸结合其上的二氧化硅磁性纳米颗粒的步骤。在此步骤中，具有核酸结合其上的二氧化硅磁性纳米颗粒通过外部的磁力被收集在容器壁上，并且未结合的材料被分离，然后洗涤。

第三步骤是从所述具有核酸结合其上的二氧化硅磁性纳米颗粒除去外部 磁力并分离核酸的步骤。在该步骤中，使用洗脱缓冲液(三(羟甲基)氨基甲烷缓冲液)分离所述核酸结合到其上的二氧化硅磁性纳米颗粒。

可以看出，本发明实施例1制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒以非常高的产率分离核酸。因此，可以看出根据本发明制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒以高效率分离核酸。

在又一个方面，本发明涉及用于纯化核酸的组合物和试剂盒，其包含高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

用于核酸纯化的组合物或试剂盒可包括用于将核酸结合到二氧化硅磁性纳米颗粒的离液试剂。

根据本发明的用于核酸纯化的试剂盒可以包括用于将核酸结合到二氧化硅磁性纳米颗粒的结合缓冲液、洗涤缓冲液、洗脱缓冲液、和用于分离二氧化硅磁性纳米颗粒的磁铁。

在进一步的方面，本发明涉及一种基于核酸检测进行诊断的组合物和试剂盒，其包含高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

基于核酸检测进行诊断的组合物或试剂盒可以包括用于将核酸结合到二氧化硅磁性纳米颗粒的离液试剂。

根据本发明基于核酸检测进行诊断的试剂盒可以包括将核酸结合到二氧化硅磁性纳米颗粒的结合缓冲液、洗涤缓冲液、洗脱缓冲液、和用于分离二氧化硅磁性纳米颗粒的磁铁。

本发明的试剂盒可以包括使用说明书。“使用说明书”是说明了如何使用该试剂盒的印刷品，例如，制备用于制造核酸的试剂的方法，推荐的制备条件等。使用说明书包括那些出现在试剂盒所附的标签，试剂盒的包装盒等，以及小册子或单张形式的操作手册。此外，使用说明书包括通过电子媒介如互联网公开或提供的信息。

在又一个方面，本发明涉及一种方法，其中在选自蛋白质纯化、抗体纯化、酶免疫测定法、肽纯化以及内毒素去除的组中选择的方法中使用高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

对于高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒和蛋白质、酶、肽或内毒素之间的结合，可以使用通过分散二氧化硅磁性纳米颗粒然后使二氧化硅磁性纳米颗粒与胺类化合物如3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基] 乙二胺或N'-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]二乙三胺反应所制得的具有氨基取代基的高活性的二氧化硅纳米颗粒。

实施例

以下，参照实施例对本发明进行更详细地说明。对本领域的普通技术人员显而易见的是，这些实施例是说明性的目的，并且不应被解释为限制或改变本发明的范围。

实施例1：高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的制备

将1600ml乙醇置于3升烧瓶中，并向其中加入400ml超纯水。然后，向该溶液中加入1.5g铁氧化物磁性纳米颗粒(磁铁矿；Dreamtech，韩国)并超声分散1小时。向该分散液中加入15ml氨水溶液(28-30wt％，Samchun Chemical Co.,Ltd.)和100ml甲苯(99.5％，Samchun Chemical Co.,Ltd.)，随后超声分散30分钟。将烧瓶保持在室温，同时在5分钟内向其中加入0.5ml四乙氧基硅烷(TEOS，98％，Samchun Chemical Co.,Ltd.)，并使混合物在室温下反应4小时。反应完成后，将反应器的内容物使用过滤器分离，并用乙醇和超纯水洗涤两次或更多次。将所得到的二氧化硅磁性纳米颗粒在120℃干燥器中干燥2小时，从而制备高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒。

所制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的扫描电子显微镜(SEM)分析和透射电子显微镜(TEM)分析的结果分别示于图1和图2中。

如可以从图2看出，铁氧化物磁性纳米颗粒涂覆有厚度为约2nm的二氧化硅。

通过能量色散光谱法(EDS)分析所制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒，并且结果表明，检测到二氧化硅组分(图3)。所制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的ζ电位经测量为-41.0mV，表明在二氧化硅表面存在羟基基团(图4)。此外，制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的平均粒径经测量为420nm。

实施例2：通过加入2倍量的TEOS来制备二氧化硅磁性纳米颗粒

以与实施例1所述相同的方式制备高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒，所不同的是加入的四乙氧基硅烷的量(TEOS，98％，Samchun Chemical Co.,Ltd.)增加至1.0ml。

图5示出了制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的透射型电子显微镜(TEM)照片。如其中所示，铁氧化物磁性纳米颗粒涂覆有厚度为约5nm的二氧化硅，这比在实施例1中的厚。所制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的Zeta电位经测量为-33.2mV，表明在二氧化硅表面上存在羟基基团。此外，制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的平均粒径经测量为430nm。

实施例3：通过加入4倍量的TEOS来制备二氧化硅磁性纳米颗粒

以与实施例1所述相同的方式来制备高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒，所不同的是加入的四乙氧基硅烷的量(TEOS，98％，Samchun化学有限公司)为2.0ml。

图6示出了制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的透射型电子显微镜(TEM)照片。如图6所示，铁氧化物磁性纳米颗粒涂覆有厚度为约13nm的二氧化硅，这比实施例更厚1。制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的Zeta电位经测量为-37.1mV，表明在二氧化硅表面上存在羟基基团。此外，制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的平均粒径经测量为450nm。

下面的表1示出了磁性纳米颗粒的表面的二氧化硅涂层厚度随加入的TEOS的量的变化。

表1：各种反应条件下的二氧化硅磁性纳米颗粒的涂层厚度

实施例4：使用高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的核酸分离

为了分析实施例1中制备的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的核酸分离效率，进行了以下实验。

将1mg的实施例1中制备的二氧化硅磁性纳米颗粒加入到含有200μl的DNA样品(总共4μl含有10.2kb、5kb、2kb和1.6kb的片段化DNA每种各1μl)以及900μl(BIONEER ExiprepT^M试剂盒K-3215)结合溶液中并混合。使用钕磁铁从上清液中分离二氧化硅磁性纳米颗粒，并且使用微量移液管从其中完全除去上清液。具体地，使用微量移液管向二氧化硅磁性纳米颗粒中加入900μl的第一洗涤液(BIONEER Exiprep^TM试剂盒K-3215)并充分混合，然后使用钕磁铁从上清液中分离二氧化硅磁性纳米颗粒。在使用微量移液管完全除去上清液后，使用微量移液管向二氧化硅磁性纳米颗粒中加入1000μl的第二洗涤液(BIONEER Exiprep^TM试剂盒K-3215)并完全混合，然后使用钕磁铁从上清液中分离二氧化硅磁性纳米颗粒。在使用微量移液管完全除去上清液后，使用微量移液管向二氧化硅磁性纳米颗粒中加入1000μl的第三洗涤液(BIONEER Exiprep^TM试剂盒K-3215)并完全混合，然后使用钕磁铁从上清液中分离二氧化硅磁性纳米颗粒。在使用微量移液管完全除去上清液后，将二氧化硅磁性纳米颗粒在60℃烘箱中干燥10分钟，以除去剩余的洗涤溶液。向完全干燥的二氧化硅磁性纳米颗粒中加入100μl的洗脱缓冲液(BIONEER ExiPrep^TM试剂盒K-3215)并充分混合，并使该混合物在60℃加热块中静置5分钟，使核酸可以很容易地从二氧化硅磁性纳米颗粒洗脱。使用钕磁铁分离二氧化硅磁性纳米颗粒，通过微量移液管收集含有核酸的上清液并转移到新的1.5ml管中。为了比较，使用5mg常规二氧化硅磁性纳米颗粒(BIONEER，AccuBead^TM TS-1010)按上述相同的方式进行DNA提取实验。

图7是照片，示出使用常规的微尺寸的二氧化硅磁性纳米颗粒(BIONEER，TS-1010)和本发明的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒，通过上述方法提取的DNA电泳结果。在图7中，泳道1和2示出使用常规的微尺寸的二氧化硅磁性纳米颗粒提取的DNA的电泳结果，泳道3和4示出使用本发明的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒提取的DNA电泳结果，和对照(Ctrl)示出DNA本身在提取前的电泳结果。从电泳结果可以看出，可以很容易地提取具有不同尺寸的四种不同的DNA。此外，使用UV分光光度计定量分析所提取的DNA，分析结果示于下表2。

表2

下表2的结果表明，常规的微米级的二氧化硅磁性纳米颗粒的结合能力为0.793μg-DNA/mg珠，并且本发明的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的结合能力是2.18μg-DNA/mg珠。从这些结果可以看到，本发明的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒的结合能力比常规颗粒高约2.7倍。因此，可以看出，本发明的高活性的二氧化硅磁性纳米颗粒以高效率分离核酸。

尽管已参照具体特征对本发明作了详细描述，对本领域技术人员显而易见的是该描述仅仅用于优选实施方式，并不限制本发明的范围中。因此，本发明的实质范围将由所附的权利要求书及其等同物来限定。