用于诊断成像的量子点的制作方法_3

文档序号:9437321阅读:来源:国知局
由巨隧细 胞分泌。祀向细胞因子的单克隆抗体治疗最近已经产生了很高的兴趣,并且因此,多种细胞 因子抗体是可商购的。适当的细胞因子抗体与QDs的缀合可W被用作体内检测巨隧细胞的 方法。
[0051] 化an等通过在覆盖QDs的簇基基团与TNF-a抗体的氨基基团之间形成丙締酷胺 键而将人抗-兔TNF-a抗体缀合到CdTeQDs上。[L.化an,X.Hua,Y.Wu,X.Pan和S.Liu, Anal.化em. ,2011,83,6800]在运之前,将CdTeQDs插入到聚合物-官能化的二氧化娃纳米 球体表面上。一旦与细胞因子抗体缀合,QD-聚合物官能化的二氧化娃纳米球体标记用于 通过电化学发光和方波伏安法测量来检测TNF-a抗体。
[0052] 整联蛋白aM是由巨隧细胞表达的蛋白。CDUb抗体祀向表达整联蛋白aM的巨 隧细胞。Jennings等使用巧光CDUb-纳米颗粒缀合物在体外检测小鼠脾组织中的巨隧细 胞。[T.L.Jennings,R.C.Triulzi,G.Tao,Z.E.St.Louis和S.G.Becker-Catania,Sensors, 2011,11,10570]。CDUb是琉基反应性的,因此通过在琉基基团(通过还原抗体上的二硫 键而形成)与马来酷亚胺配体之间的硫酸键而与马来酷亚胺-覆盖的QDs缀合。在该公布 中,还报道了通过与胺反应性抗体B220 (其祀向B细胞(淋己细胞))的QD缀合的来检测 白细胞。缀合运样来实现:通过先用祀向蛋白中常发现的官能性的异双官能性交联分子修 饰抗体,形成阱官能度,其将通过双-芳基阱键连接到4-甲酯基苯-覆盖的纳米颗粒上。
[0053] 典型地在特定的自身免疫性疾病(包括系统性红斑狼疮(syStemiClupus erythematosus))中过表达的嗜酸性粒细胞按照定义是嗜酸性的,即,可W被巧光染料曙红 染色。因此,活组织检查样品中的嗜酸性粒细胞典型地通过用曙红染色进行检测。在白介 素-3 (比-3)和白介素-5 (比-5)细胞因子存在时,发生嗜酸性粒细胞形成。由此,如可在狼 疮性肠炎中观察到的,GI道中升高水平的嗜酸性粒细胞可W潜在地使用缀合到白介素抗体 上的QDs检巧U。Pot貼kov各等之前已经描述了将兔抗-IL-3缀合到胶体金纳米颗粒上用于 使用巧光免疫测定技术检测IL-3的方法。[L.Pot日6k0v各,F.化ando,M.BambouskovcS和 P.DrcSberJ.ImmunologicalMethods, 2011,371,3引因此,可W将胶质QDs缀合到抗-比-3 上用于检测IL-3,作为体内嗜酸性粒细胞存在的指示剂。
[0054] 如在局限性肠炎中观察到的,隐窝细胞炎症典型地伴有活化的嗜中性粒细胞的 过表达。化Shino等已经描述了通过将抗-髓过氧化物酶抗体缀合到巧光纳米颗粒上的 活化的嗜中性粒细胞的QD标记。[A.Hoshino,T.化gao,A.化kasuga,A.Ishida-Okawara, K.Suzuki,M.Yasuhara和K.Yamamoto,I邸ETrans.Nanobiosci. ,2007,6,:341]髓过氧化物 在活化的嗜中性粒细胞的表面上报道,因此,发现所述技术选择性地检测活化的嗜中性粒 细胞,不与没有活性的嗜中性粒细胞结合。
[0055] 因此,在本文所述的方法中,通过制备组合多种不同的QD标记的造影剂(每种类 型的QD生物标志物具有不同尺寸的QDs群体,并且因此具有不同的巧光波长),可W通过当 用胶囊内窥镜福照时小肠巧光中带颜色的发炎组织来区分炎症的两种W上潜在的原因。
[0056] 使用量子点检测免疫细胞
[0057] 免疫细胞(它们中的多种具有已知的抗体)在炎症部位过表达。所释放的免疫细 胞的类型取决于炎症潜在的原因的性质,一种或多种免疫细胞种类为特定病况的特征性标 志物。因此,用QD-免疫细胞抗体缀合物标记免疫细胞可W用作在体内检测免疫细胞的方 法。
[0058] 另一个实施方案设及QD成像技术用于评估患者对一种或多种单克隆抗体治疗的 潜在响应性。单克隆抗体治疗祀向过表达的免疫细胞,所述过表达的免疫细胞在特定疾病 中负责具有减弱机体免疫应答的目的的炎性反应。现在已经开发了宽范围的单克隆抗体治 疗,它们中的多种得到许可用于疾病治疗。由此,大量的单克隆抗体可商购获得。操作QDs 的表面官能化,从而其能够缀合到疾病治疗中所用的单克隆抗体上,可W提供检测患者是 否响应所述治疗的方式;如果QD-抗体缀合物与炎症部位结合,则所述治疗可能是有益的, 而如果没有观察到巧光,则所述抗体不可能祀向炎症部位,并且因此所述治疗可能不是值 得做的选择。
[0059] TNF-Q是一种主要由活化的巨隧细胞产生的细胞因子。祀向TNF-Q的单克隆抗 体治疗包括英夫利昔单抗和阿达木单抗,二者都花费超过£ 1000/次治疗。之前用QDs标 记过TNF-日。[L. Yuan, X. Hua, Y. Wu, X. Pan和S. Liu, Anal. Chem.,2011,83,6800]使CdTe QD-聚合物-官能化的二氧化娃纳米球体键合到抗-兔TNF- a抗体上,W使用电化学发光 和方波伏安法测量来检测TNF-a。类似地,抗-TNF-a抗体与QDs或QD聚合物珠子表面的 结合可W用于在体内检测TNF-Q。运可W用作巨隧细胞活性的指示剂,其又可W与肉芽肿 的尺寸和分布成比例。为了评估患者针对抗-TNF-Q抗体治疗的潜在的响应,通过在胶囊 内窥镜检查之前施用包含与抗-TNF-Q抗体缀合的QDs的造影剂,可W进行关于是否在炎 症部位表达高水平的TNF- a,W及,因此,所述患者是否可能受益于抗-TNF- a抗体治疗的 评估。
[0060] 另一种细胞因子,INF-丫,作用为巨隧细胞-活化因子。抗--INF-丫与QDs的结 合可W用于检测肉芽肿(巨隧细胞)的存在。
[0061] 细胞因子IL-I0,"分解代谢产物(cat油Olin)",由活化的巨隧细胞、单核细胞、 成纤维细胞和树突细胞产生。其治疗性抗体,卡那奴单抗(canakinum油),得到用于治疗多 种自身免疫性疾病的许可,其他的临床试验正在进行中,W评估其在治疗其他病况中的潜 力。因此,QDs与卡那奴单抗的缀合可W用于检测活化的巨隧细胞、单核细胞、成纤维细胞 和/或树突细胞在炎症部位的存在,和/或评估患者对使用卡那奴单抗的治疗的潜在的响 应性。
[0062] 在本公开内容的范围内,W实例的方式,可W在胶囊内窥镜检查之前,向患者施用 包含与抗-TNF-a抗体缀合的第一颜色QDs和与卡那奴单抗缀合的第二颜色QDs(W适当 的比例,W使它们对发炎组织的粘附大致相等)的造影剂。由此,可W通过当由胶囊内窥镜 福照时发炎的肠组织发出巧光的颜色来评价患者针对使用一种或多种疗法的治疗的潜在 的响应性,相对巧光强度作为两种疗法中哪种(如果存在)可能是最有效的预测剂。所述 方法不限于比较两种抗体疗法;任意数量的QD-抗体缀合物可W渗入造影剂中,条件是它 们的巧光波长是肉眼足W区分的。
[0063] QD制备
[0064] 对于体内应用,QD造影剂应该是无毒的,并且在电磁谱的可见区发射。运可W用 多种类型的半导体材料(有毒或者其它,条件是纳米颗粒被适当地官能化W使其在体内 无毒)来实现。例如,可W使用基于III-V的QDs,诸如基于InP的QDs(包括合金和其渗 杂衍生物)。最近的证据提出,当在体内分解时,基于InP的QDs的细胞毒性降低,运表明 该物质对于在施用于人的造影剂中的应用将是安全的。出.化ibli,L.Carlina,S.Park, N.M.Dimitrijevic和J.L.化deau,Nanoscale,2011,3, 2553] -种适当的可商购的QD材料 的实例是CFQD饭量子点(NanocoTechnologies,UK)。在一些实施方案中,将QD核用一 层或多层更宽带隙材料的壳层覆盖,所述更宽带隙的材料可W包括一种或多种复合分等级 的合金,W消除表面缺陷和悬键(danglingbonds),由此改善QD的光学性质。实例包括,但 不限于,InP/ZnS,InP/ZnS/ZnO或InP/&iSeixSx。
[0065] QDs与抗体或其他分析物的缀合取决于包含能够结合抗体中可及的官能度的结构 部分的配体对纳米颗粒的官能化。改变QDs的表面官能性的方法在现有技术中是公知的, 并且包括配体交换方法和聚合技术。
[0066] 如果需要特定的粒度,例如,大于QD体制(regime)W便仅粘附在细胞膜上而不穿 透到细胞中,可W将QDs渗入聚合物珠子中。然后,可W将珠子官能化,W与需要的分析物 缀合。W运种方式将QDs渗入聚合物珠子中还可W提供实现水性相容性的有效方式,如在 申请人同时待审的美国专利申请2010/0059721中所述,其通过引用完全结合在本文中。
[0067] 造影剂制备
[0068] 在选择两种W上需要的QD-分析物缀合物后,可W通过W适当的浓度混合所标记 的QDs来制备造影剂,W使它们针对各自的祀细胞的相对亲和力相等,即,对于给定的发炎 组织区域,会肉眼观察到大致相等的巧光强度,与其所标记的QD-分析物缀合物(颜色)无 关。观察到的巧光强度应该考虑由来自胶囊内窥镜的光脉冲产生的低光强度条件下人眼的 光谱响应。本领域技术人员能够开发使用计算机化的软件定量来自QD-分析物缀合物的每 种颜色的巧光强度的方法。
[0069] 对于小肠的成像,在一些实施方案中,将造影剂制备成在胶囊内窥镜检查之前由 患者摄入的口服溶液剂。然而,施用
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