用于生成治疗递送平台的方法

文档序号:26098890发布日期:2021-07-30 18:09阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于在微流体装置中工程化生物靶标的方法,所述方法包括:

在所述微流体装置的微流体混合通道中,将怀疑包含所述生物靶标的生物样品与多个免疫磁性颗粒在流体中混合以形成混合物;

如果存在所述生物靶标,则使所述生物靶标与所述混合物中的所述免疫磁性颗粒反应并结合以形成颗粒/靶标复合物;

通过在所述室内施加磁场将所述颗粒/靶标复合物固定在所述微流体装置的室中;

通过使所述靶标与多个活性部分或活性剂接触而工程化所述颗粒/靶标复合物中的所述靶标,其中所述靶标的表面为用所述活性部分修饰的表面,或者其中所述多个活性剂负载在所述靶标内以产生工程化靶标;以及

自所述颗粒/靶标复合物光解释放所述工程化靶标,其中所述颗粒在所述室中保持固定,并且其中所述工程化靶标被洗涤至下游所述微流体装置的出口。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述生物靶标选自由以下组成的组:细胞、细胞外囊泡和类囊泡细胞成分。

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述细胞外囊泡是胞外体或微粒体。

4.根据权利要求3所述的方法,所述方法进一步包括:

将细胞引入至所述微流体装置的细胞培养室中;

在允许释放所述胞外体的条件下培养所述细胞;以及

将所述胞外体引入至所述混合通道中用于与所述多个免疫磁性颗粒混合。

5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述细胞选自由以下组成的组:树突状细胞、干细胞、免疫细胞、巨核细胞系祖细胞和巨噬细胞。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述活性部分识别并特异性结合至所述生物靶标上的表面蛋白。

7.根据权利要求6所述的方法,其中,在所述工程化步骤之后,基本上所有的所述表面蛋白都与活性部分结合,使得所述靶标基本上被所述活性部分包覆。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述免疫磁性颗粒具有500nm或更大的直径。

9.根据权利要求1所述的方法,其中,所述免疫磁性颗粒中的每一个与所述样品中的多个所述生物靶标反应,使得所述颗粒/靶标复合物包括结合至单个中央颗粒的多个所述生物靶标。

10.根据权利要求9所述的方法,其中,每个颗粒每次结合单一类型的生物靶标,使得相同类型的生物靶标结合至各颗粒上。

11.根据权利要求1所述的方法,其中,所述光解释放包括在所述微流体室中将所述颗粒/靶标复合物暴露于光。

12.根据权利要求11所述的方法,其中,在所述暴露后约15分钟内释放所述靶标。

13.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法在所述微流体装置中以连续过程进行,优选自所述混合到在所述出口处收集所述工程化靶标在90分钟内或更短。

14.根据权利要求1所述的方法,其中,所述活性部分是抗原肽。

15.根据权利要求1所述的方法,其中,所述活性剂是药物、核苷酸、crisprcas9系统、小分子化合物、化学治疗剂等。

16.根据权利要求1所述的方法,其中,所述微流体装置平面基底包括入口,所述入口经由在所述入口和所述室之间延伸的微流体通道与所述室流体连通,所述室在所述入口的下游并且与出口流体连通,所述出口在所述室的下游。

17.根据权利要求16所述的方法,其中,所述微流体装置包括用于将所述样品、所述免疫磁性颗粒和洗涤缓冲液引入至所述装置中的多个入口。

18.根据权利要求16所述的方法,其中,所述微流体通道具有蛇形流动路径,以促进所述免疫磁性颗粒和所述样品的混合。

19.根据权利要求16所述的方法,所述装置进一步包括与所述微流体通道流体连通的细胞培养室。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的方法,其中,所述免疫磁性颗粒每个包括多个自所述颗粒表面延伸的可光致断裂的接头,每个在其末端具有各自的亲和探针,用于捕获所述生物靶标。

21.根据权利要求20所述的方法,其中,所述亲和探针包括抗原肽或其抗原表位。

22.根据权利要求21所述的方法,其中,所述亲和探针包括选自以下的抗原肽:mage-a3、gp-100、her-2、p53、psa-1和mart-1。

23.根据权利要求20所述的方法,其中,所述亲和探针与所述生物靶标的结合形成免疫刺激复合物,所述免疫刺激复合物在从所述颗粒释放后增强了抗原呈递和免疫细胞的激活以及启动免疫应答。

24.根据权利要求20所述的方法,其中,所述亲和探针被选择为对选自由以下组成的组的免疫刺激分子有特异性:mhci类分子、mhcii类分子、白介素、tnfα、ifnγ、rantes、g-csf、m-csf、ifnα、ctapiii、ena-78、gro、i-309、pf-4、ip-10、ld-78、mgsa、mip-1α、mip-1β及其组合。

25.根据权利要求20所述的方法,其中,所述可光致断裂的接头经由生物素部分与所述颗粒表面缀合。

26.根据权利要求20所述的方法,其中,所述亲和探针来自与所述活性部分相同类或相同类型的化合物。

27.一种组合物,所述组合物包括通过权利要求1所述的方法制备的工程化生物靶标。

28.根据权利要求27所述的组合物,其中,所述工程化生物靶标是胞外体,所述胞外体包括附接于表面的多个活性部分。

29.根据权利要求28所述的组合物,其中,所述活性部分是抗原肽或其抗原表位。

30.权利要求29所述的组合物,其中,所述抗原肽选自mage-a3、gp-100、her-2、p53、psa-1和mart-1。

31.根据权利要求29所述的组合物,其中,所述抗原肽被选择为对选自由以下组成的组的免疫刺激分子有特异性:mhci类分子、mhcii类分子、白介素、tnfα、ifnγ、rantes、g-csf、m-csf、ifnα、ctapiii、ena-78、gro、i-309、pf-4、ip-10、ld-78、mgsa、mip-1α、mip-1β及其组合。

32.根据权利要求31所述的组合物,其中,所述抗原肽和所述免疫刺激分子结合以在所述胞外体的表面形成免疫刺激复合物,所述免疫刺激复合物增强了所述胞外体的抗原呈递和免疫细胞的激活以及启动免疫应答。

33.根据权利要求27所述的组合物,其中,所述工程化生物靶标是胞外体,所述胞外体包括负载在其中的多个活性剂。

34.根据权利要求33所述的组合物,其中,所述活性剂选自由以下组成的组:核苷酸、药物、化学治疗剂、小分子化合物、crisprcas9系统等。

35.一种激活免疫细胞和/或启动免疫应答的方法,所述方法包括将免疫细胞与根据权利要求27-34中任一项所述的组合物接触。

36.根据权利要求35所述的方法,其中,所述接触包括向有此需要的受试者给药所述组合物。

37.根据权利要求36所述的方法,所述方法有效地针对病症激活所述受试者的先天或适应性免疫系统。

38.根据权利要求37所述的方法,其中,所述病症是感染。

39.根据权利要求37所述的方法,其中,所述病症是癌症。

40.根据权利要求39所述的方法,进一步包括给药化学治疗剂。

41.一种用于工程化生物靶标的微流体装置,所述装置包括:

细胞培养室,所述细胞培养室的尺寸配置为使生物材料保持在三维构型中;

混合通道,所述混合通道流体连接至所述细胞培养室,并且包括沿所述混合通道设置的多个样品入口通道,其中所述细胞培养室的宽度与所述混合通道的最大横截面尺寸的比率为至少5:1;

隔离通道,所述隔离通道限定了自所述混合通道至隔离出口的流体流动的路径;以及

收集室,所述收集室流体连接至所述隔离出口,并且包括可操作地偶联至所述收集室以在所述收集室内产生磁场的磁体。

42.一种用于工程化生物靶标的微流体装置,所述装置包括:

细胞培养室,所述细胞培养室包括细胞培养入口和细胞培养出口,

流体入口通道和颗粒入口通道,其中所述细胞培养出口、所述流体入口通道和所述颗粒入口通道在混合交叉点处流体汇聚;

混合通道,所述混合通道流体连接至所述混合交叉点,并且限定了自所述混合交叉点至混合出口的流体流动的路径,其中所述细胞培养室的宽度与所述混合通道的最大横截面尺寸的比率为至少5:1;以及

收集室,所述收集室流体连接至所述混合出口,并且包括可操作地偶联至所述收集室以在所述收集室内产生磁场的磁体。

43.根据权利要求42所述的微流体装置,其中,所述混合通道包括设置在所述混合交叉点与所述混合出口之间的隔离通道。

44.根据权利要求41-43中任一项所述的微流体装置,其中,所述隔离通道具有蛇形几何形状。

45.根据权利要求41-44中任一项所述的微流体装置,其中,所述隔离通道包括宽度减小的通道收缩域。

46.根据权利要求45所述的微流体装置,其中,所述隔离通道包括用于产生局部涡旋流动分布的多个通道收缩域,优选至少5个通道收缩域。

47.根据权利要求41-46中任一项所述的微流体装置,其中,所述细胞培养室宽度与所述混合通道的最大横截面尺寸的比率为5:1至500:1、5:1至20:1或6:1至12:1。

48.根据权利要求41-47中任一项所述的微流体装置,其中,所述细胞培养室具有的容积为约200微升或更大,优选约200微升至约1毫升。

49.根据权利要求41-48中任一项所述的微流体装置,其中,所述混合通道具有高度和宽度,其中,所述高度和宽度中的每一个为至少50微米,优选50至500微米之间。

50.根据权利要求41-49中任一项所述的微流体装置,进一步包括可操作地偶联至所述微流体装置的泵。


技术总结
用于在微流体装置中生产工程化胞外体和其他类囊泡生物靶标的方法,包括使靶标类囊泡结构与免疫磁性颗粒反应并结合;通过施加磁场来捕获免疫磁性颗粒/囊泡复合物;通过用额外的活性部分表面修饰或用活性剂内部负载来进一步工程化捕获的囊泡;以及释放工程化类囊泡结构,诸如通过光解断裂颗粒与工程化类囊泡结构之间的键,从而释放完整的类囊泡结构,其可充当用于治疗处理的递送运载体。

技术研发人员:何美
受保护的技术使用者:堪萨斯大学;堪萨斯州立大学研究基金会
技术研发日:2019.10.21
技术公布日:2021.07.30
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