專利名稱：基因槍用轉移外源基因微型生物鎢彈的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于遺傳基因工程和粉末技術的范疇。
基因槍技術是遺傳基因工程中八十年代末發(fā)展起來的一項轉基因最新技術，它是利用基因槍(或稱粒子槍、微粒發(fā)射裝置等)把包覆在微型子彈(也稱微型載粒)上的外源基因以高速射入植物、動物或人體完整細胞中，從而達到傳送外源基因，改良植物、動物或修復、再生人體組織的目的。由于基因槍技術較其他轉基因技術在許多方面具有其獨特的優(yōu)點，因而自1987年誕生以來得到迅速發(fā)展。美國康乃爾大學自1988年先后申報了三個關于基因槍技術的專利(EP 0331 855A2，1988US Patent Number 4，945，050 July 31，1990US Patent Number 5，036，006 July 30，1991)，杜邦公司于1990年推出了PDS-1000槍，伯樂公司1992年推出了PDS-1000/He槍;國內(nèi)中國科學院生物物理所和清華大學也分別于1989年和1991年推出了新的槍種并申請了專利(中國專利89109334和91207467)。目前，基因槍在國內(nèi)外已商品化。
基因槍技術中的微型子彈實際上是密度大、化學穩(wěn)定性好，平均粒徑為0.4～2.0μm的金屬粉末，如鎢粉和金粉等。微型子彈的材質(zhì)、粒度均勻性和形狀等是影響基因槍技術外源基因傳送效率的關鍵因素。粒度分布范圍寬、形狀不規(guī)則的微彈射到靶平面上表現(xiàn)出極不一致的物理性狀(速度、方向、動能等)，影響基因槍性能的有效發(fā)揮和基因槍技術外源基因的傳送效率。目前雖然基因槍技術的槍體設計已達到相當?shù)乃?，但微型子彈的研究卻滯后槍體的發(fā)展，至今尚未見到專門研究基因槍用微型子彈的報導。杜邦公司雖有產(chǎn)品出售，但其技術仍對外界保密。國內(nèi)基因槍技術中所用的微型鎢彈目前主要是杜邦公司的專用鎢粉或國產(chǎn)普通工業(yè)鎢粉，前者價格昂貴(1.8ml小玻璃瓶，每1小瓶25美元)，后者粒度分布范圍寬，形狀不規(guī)則，含有大量非立體形狀的顆粒，難以滿足基因槍技術的要求。
本發(fā)明的目的在于制備粒度分布范圍窄，形狀規(guī)則的基因槍用微型鎢彈。
理論上，還原鎢的氧化物制取鎢粉時，鎢顆粒的長大可以認為是化學蒸汽遷移反應(簡稱CVT)造成的，其反應式為
這里WO3-x是一種亞氧化物，在高溫下易揮發(fā)。通常在較細的顆粒上發(fā)生氧化，而在較粗的顆粒上亞氧化物被再一次還原沉積。因而要獲得細而且粒度分布范圍小的鎢粉，必須通過控制工藝參數(shù)盡可能控制上述反應過程的進行，這些工藝參數(shù)包括還原溫度、時間、料層厚度、氫氣露點等。
本發(fā)明的構成是采用超薄料層、低溫干氫分階段還原法直接還原黃鎢(WO3)制取基因槍技術所需的微型鎢彈。其工藝參數(shù)為(參照附圖)料層厚度1mm～10mm，氫氣露點-70℃～-20℃，氫氣流量(1/min)/還原黃鎢量(cm3)0.05～1.0，預還原溫度(Ty)500℃～650℃，還原溫度(TH)650℃～800℃，預還原時間(ty)5min～20min，還原時間(tH)5min～20min。還原在臥式爐中進行，可采用連續(xù)推舟方式也可采用非連續(xù)推舟方式。當采取非連續(xù)推舟方式時，室溫到預還原溫度升溫時間(t1)4min～10min，預還原溫度到還原溫度升溫時間(t2)1min～2min。采用本發(fā)明方法和工藝參數(shù)所制備的微型鎢彈為多面體單晶顆粒，平均粒度為1～2μm。由于本發(fā)明采用超薄料層、低溫干氫短時間還原方法，保證所有裝料同時還原，有效地抑制了還原過程中的氧化-揮發(fā)-再還原沉積過程，所制備的微型鎢彈較普通工業(yè)鎢粉粒度均勻性可大幅度改善。
本發(fā)明的優(yōu)點在于制備成本低，產(chǎn)品粒度均勻，顆粒形貌為多面體單晶，平均粒度為1～2μm，平均粒度±0.75μm范圍內(nèi)顆粒占90%以上。
下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。


圖1為本發(fā)明工藝的示意圖，橫座標t為時間，單位為分鐘，縱座標T為攝氏溫度，點TH為還原溫度、Ty為預還原溫度、相應的tH與ty為保溫時間。
實施例采用本發(fā)明方法和兩組工藝參數(shù)以非連續(xù)推舟方式制備基因槍用微型鎢彈，工藝參數(shù)如表1，所用黃鎢粒度為0.51μm。本發(fā)明微型鎢彈和杜邦公司微型鎢彈及一般工業(yè)鎢粉的比較如表2。表中粒度均勻性以平均粒度±0.75μm范圍內(nèi)的顆粒百分數(shù)表征。
表1 實施工藝參數(shù)
表2 實施例微型鎢彈、杜邦微型鎢彈和普通國產(chǎn)工業(yè)鎢粉的比較
權利要求
一種基因槍用微型生物鎢彈的制備方法，其特征在于采用超薄料層、低溫干氫分階段還原法直接還原黃鎢(WO3)，制取基因槍所需的微型鎢彈，即料層厚度1mm～10mm，氫氣露點-70℃～-20℃，氫氣流量(1/min)/還原黃鎢量(cm3)為0.05～1.0，預還原溫度(Ty)500℃～650℃，時間(ty)5分(min)-20min，還原溫度(TH)為650℃～800℃，還原時間(tH)為5～20min，還原在臥式爐中進行，可采用連續(xù)推舟，也可以采用非連續(xù)推舟。采用非連續(xù)推舟時室溫到還原溫度升溫時間(t1)為4～10min。預還原溫度到還原溫度升溫時間(t2)為1～2min。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基因槍用微型生物鎢彈的制備方法，其特征在于采用超薄料層、低溫干氫分階段還原法直接還原黃鎢(WO
文檔編號C01G41/00GK1108217SQ9510123
公開日1995年9月13日 申請日期1995年1月26日 優(yōu)先權日1995年1月26日
發(fā)明者黃繼華, 賴和怡, 殷聲 申請人:北京科技大學