GB/Z 43592.2-2025 纳米技术 磁性纳米材料 第2部分：核酸提取用磁珠的特性和测量规范

ICS07030

CCSG.04

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

GB/Z435922—2025/ISO/TS19807-22021

.:

纳米技术磁性纳米材料第2部分

:

核酸提取用磁珠的特性和测量规范

Nanotechnoloies—Maneticnanomaterials—Part2Secificationof

gg:p

characteristicsandmeasurementmethodsfornanostructuredmagnetic

beadsfornucleicacidextraction

ISO/TS19807-22021IDT

(:,)

2025-12-03发布

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/Z435922—2025/ISO/TS19807-22021

.:

目次

前言

…………………………Ⅲ

引言

…………………………Ⅳ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………1

缩略语

4……………………3

特性及测量方法

5…………………………3

通则

5.1…………………3

特性的描述及其测量方法

5.2…………4

质量浓度

5.2.1………………………4

粒径分布

5.2.2………………………5

核酸载量

5.2.3………………………5

剩余质量磁化强度

5.2.4……………6

表面官能团类型

5.2.5………………6

饱和质量磁化强度

5.2.6()…………6

初始质量磁化率

5.2.7………………7

铁离子浓度

5.2.8……………………7

质量比表面积

5.2.9…………………7

初级颗粒粒径

5.2.10…………………8

表面官能团密度

5.2.11………………8

样品制备

6…………………8

测试报告

7…………………8

附录资料性磁珠结构

A()………………9

参考文献

……………………10

Ⅰ

GB/Z435922—2025/ISO/TS19807-22021

.:

前言

本文件为规范类指导性技术文件

。

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是纳米技术磁性纳米材料的第部分已经发布了以下部分

GB/Z43592《》2,GB/Z43592:

第部分磁性纳米悬浮液的特性和测量规范

———1:;

第部分核酸提取用磁珠的特性和测量规范

———2:。

本文件等同采用纳米技术磁性纳米材料第部分核酸提取用磁珠的

ISO/TS19807-2:2021《2:

特性和测量规范文件类型由的技术规范调整为我国的国家标准化指导性技术文件

》,ISO。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

补充了原文中省略

———3.1“beadmassconcentration”、3.2“beadsize”、3.3“beadsizedistribution”

的

“magnetic”;

为方便使用在表中增加了注在中增加了注

———,2,5.2.32。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别专利的责任

。。

本文件由中国科学院提出

。

本文件由全国纳米技术标准化技术委员会归口

(SAC/TC279)。

本文件起草单位国家纳米科学中心苏州海狸生物医学工程有限公司苏州纳微生命科技有限公

:、、

司中国海关科学技术研究中心华测检测认证集团股份有限公司苏州市计量检测院深圳华大智造科

、、、、

技股份有限公司南京诺唯赞生物科技股份有限公司中国合格评定国家认可中心北京市中关村医院

、、、、

北京航天航空大学

。

本文件主要起草人张东慧任辉赵光耀葛广路蔡金崔凤云耿春雨彭颖静方丹田国兰

:、、、、、、、、、、

郭清华廖俊龙傅华栋孙佳姝韩迪刘晓艳黄明贤李杨徐彦昌飞付晨林延明钟景文吉

、、、、、、、、、、、、、。

Ⅲ

GB/Z435922—2025/ISO/TS19807-22021

.:

引言

磁珠是一类由大量磁性纳米颗粒固定在非磁性基质通常是二氧化硅或有机聚合物内部形成

()

的粒径分布在数十纳米至数百微米之间的微球见附录磁珠通常以悬浮液形式提供分散介质可

,(A)。,

选择纯化水乙醇异丙醇和叠氮化钠溶液等基于其独特的磁学特性以及在磁场中的可操控性悬浮

、、。,

液形式的纳米磁珠已经成为了生物和化学领域广泛应用的纳米材料之一

。

当磁性颗粒的尺寸减小到足够小的程度时会形成一个单磁畴结构展现出一个大的宏观自旋对

,,。

于粒径更小如小于的氧化铁的颗粒其热能可导致颗粒的磁化方向频繁转动如果一个物体

(30nm),。

磁化方向转动时间尺度小于测量的时间尺度可用超顺磁性描述该现象该物体被称为具有超顺磁

,“”,

性大量具备这种特性的小颗粒组成的无相互作用聚集体中在无外加磁场的情况下由于热诱导的

。,,

磁矩转向会呈现出平均磁化强度为零的状态而在外加磁场的作用下磁性颗粒聚集体会获得强大

()。,

的净磁化强度这是因为磁场克服了颗粒的热运动使得聚集体中磁性颗粒的宏观磁矩趋向于平行排

。,

列当磁珠中具有这一特点的磁性颗粒占据较大比例时被称为超顺磁磁珠然而需要注意的

。,“”。,

是这些磁珠本身可能并不具有超顺磁性在本文件中统称为磁珠

,“”,“”。

磁珠已经应用于许多领域尤其是在生物传感应用如体外诊断靶向药物递送磁共振成像生物

,()、、、

分离和基因工程领域例如通过表面特定修饰的磁珠可有效地从血液唾液尿液树叶或病毒裂解

。,,、、、

物中分离和提取核酸携带遗传信息

()。

脱氧核糖核酸和核糖核酸携带了生物体用于构建或维持其生物结构的关键遗传信

(DNA)(RNA)

息正确识别可提供健康方面的宝贵信息近年来科学家在人类的血液中不仅发现了细胞外

。DNA。,

游离还发现了循环肿瘤目前的提取已经成为确定癌症或追

DNA(cfDNA),DNA(ctDNA)。,ctDNA

踪癌症进程最广泛采用的液体活检方法之一通常在血液中的浓度极低介于

。cfDNA,5ng/mL~

而的含量仅为总量的或更低因此建立一种可靠的提取的方

30ng/mL。ctDNAcfDNA1%。,ctDNA

法至关重要正确描述用于提取用磁珠的物理化学特性对提取试剂盒的开发者以及将其应用

。DNA,

于分析的用户都非常有价值

DNA。

核酸与磁珠的结合依赖于静电作用疏水作用氢键或特异性结合作用中的一种或多种一旦细胞

、、。

或组织裂解物中的或被释放到溶液中核酸就可与表面修饰过的磁珠结合形成核酸磁

DNARNA,,“-

珠复合物然后在适当的磁场和磁场梯度的组合下这种复合物可从溶液中分离出来通过洗涤去

”。,,。

除残留的杂质后经过脱盐和纯化处理即可从磁珠上洗脱得到所需的高纯度核酸在提取核酸时不

,,,。,

同形态的磁珠及其分散介质具有不同的理化性质如比表面积磁珠浓度等这些理化性质在不同程

(、)。

度上影响着磁珠提取核酸的性能

。

与其他纳米结构材料一样磁珠的生产过程和材料规格非常复杂生产和功能化过程中合成条件

,。

的微小变化可能会造成磁珠性能和结合能力的巨大差异因此需要磁珠产品的特性具有一致性然

。,。

而目前市场上不同的生产者提供的特性各不相同而且大多数生产者并未提供特性的测量方法因

,,。

此用户或监管者难以比较不同产品或验证其特性从而增加了后续应用开发的难度为确保核酸提取

,,。

产品的质量提升用户信心需要提供一种普遍接受的磁珠特性和测量规范

、,。

纳米技术磁性纳米材料旨在确立磁性纳米材料在生物医学领域不同的应用场景

GB/Z43592《》

下的特性和测量方法拟由个部分构成

,2。

第部分磁性纳米悬浮液的特性和测量规范目的在于明确磁性纳米悬浮液的特性和测量

———1:。

方法作为系列标准的基础

,GB/Z43592。

第部分核酸提取用磁珠的特性和测量规范目的在于给出磁性纳米材料在核酸提取领域

———2:。

中的特性和测量规范

。

Ⅳ

GB/Z435922—2025/ISO/TS19807-22021

.:

纳米技术磁性纳米材料第2部分

:

核酸提取用磁珠的特性和测量规范

1范围

本文件规定了核酸提取用悬浮液和粉体形式磁珠的特性包括关键特性以及用于核酸提取的附加

,

特性并描述了适用的测量方法

,。

本文件涉及含有大量磁性纳米颗粒具有超顺磁性的磁珠

()。

本文件不涉及磁珠相关健康安全和环境方面

、。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

纳米科技术语第部分核心术语

ISO/TS80004-11:(Nanotechnologies—Vocabulary—Part1:

Coreterms)

注纳米科技术语第部分核心术语

:GB/T30544.1—20141:(ISO/TS80004-1:2010,IDT)

纳米科技术语第部分纳米物体表征

ISO/TS80004-66:(Nanotechnologies—Vocabulary—

Part6:Nano-objectcharacterization)

注纳米科技术语第部分纳米物体表征

:GB/T30544.6—20166:(ISO/TS80004-6:2013,MOD)

3术语和定义

和界定的以及下列术语和定义适用于本文件

ISO/TS80004-1ISO/TS80004-6。

和维护的用于标准化的术语数据库网址如下

ISOIEC:

在线浏览平台

———ISO:/obp

电工百科

———IEC:/

31

.

磁珠质量浓度magneticbeadmassconcentration

磁珠质量与悬浮液或粉末状样品的总体积之比

(3.6)。

32

.

磁珠粒径magneticbeadsize

用规定的测量方法测得的单个磁珠的有效外径

(3.6)。

33

.

磁珠粒径分布magneticbeadsizedistribution

磁珠数量随磁珠粒径变化的函数

(3.2)。

注磁珠粒径分布一般表示为累积分布或分布密度在某个粒径区间中磁珠的分布分数除以该区间的宽度得到磁

:(,

珠在该粒径区间的分布密度

)。

1