其中"均聚 物"是指仅包含一种单体种类的聚合物。"嵌段共聚物"涉及由几种不同的均聚物组成的共 聚物。亲水性嵌段包括但不限于聚乙二醇/聚氧化乙烯（PEG/PE0)和聚（2-甲基恶唑啉）， 而疏水性嵌段包括但不限于聚二甲基硅氧烷（PDMS)、聚己内酯（PCL)、聚乳酸（PLA)和聚 (甲基丙烯酸甲酯）（PMMA)。
[0033] 在本发明的上下文中，术语"纳米粒子"涉及具有捕获化合物能力的纳米范围的 囊泡。纳米粒子可以采用不同的形状，例如球状、棒状、管状或膜状。它们的膜可以由不 同类型的分子组成，包括但不限于蛋白质，特别是明胶，和/或多糖，例如脱乙酰壳多糖 (chitosan)或纤维素衍生物、环糊精。天然或合成来源的共聚物和均聚物也可以是纳米颗 粒膜的组分。此外，我们应该提及可以被定义为纳米级脂质体的纳米体（nanosomes)。对于 脂质体，非脂质分子和有脂质部分的物质可以嵌入到除了脂质的纳米体的双分子层中。此 外，纳米颗粒可以包含无机分子，包括但不限于金属，特别是铁、金、银或铂，以及如在纳米 金刚石或碳纳米管中的碳，陶瓷（ceramics)包括如在磷酸|丐纳米复合材料和树枝状大分 子（dendrimers)中的二氧化娃或复合材料。
[0034] 用于将标iP,接持于载体表而的方法
[0035] 除了以上描述的载体系统在诊断和治疗应用中显示的优点，必须强调在它们的表 面存在对线虫有化学吸引力的物质，由此与细菌颗粒享有一些相似之处。
[0036] 标记，如下面描述的那些，应接枝于载体表面以能够接近线虫或细菌。
[0037] 本发明还涉及将标记结合于载体膜的组分的方法。根据载体的定义，囊泡膜可以 包含脂质、聚合物、蛋白质和/或糖类、以及不同的两亲分子，所述两亲分子可以携带能够 与各种分子反应的功能性化学实体。在本发明中，标记结合于载体膜的一种或多种组分，或 者根据另一种方法，连接于具有插入载体膜能力的不同的疏水或两亲分子。在本发明的上 下文中，标记可以直接连接于这些分子，或通过间隔子（spacer)连接，所述间隔子包括但 不限于化学实体、肽序列或单体/聚合物（Accardo, Morisco等人2011)。
[0038] 在一个优选的实施方案中，所述标记连接于构成载体膜的脂质，特别是脂质A、LPS 的脂质部分、或磷脂/磷脂衍生物，更特别是磷脂酰乙醇胺和/或磷脂酰胆碱的衍生物。这 种技术已经被成功地用于连接一系列广泛的分子，包括但不限于，聚合物，例如PEG (Allen 1994)，或多糖，包括低聚麦芽糖（oligomaltose) (Xu, Jayaseharan等人2002)，或其他化学 物质如生物素（Noppi-Simson 和 Needham 1996) 〇
[0039] 在另一个优选的实施方案中，所述标记连接于聚合物，包括但不限于，之前提及的 那些，所述聚合物直接掺入载体膜中，或结合于嵌入到载体膜中的脂质。例如，这种策略用 于将多糖接枝于衍生自聚（乙烯胺）的聚合物（Qiu，Zhang等人1998)，或将含伯氨基的 分子连接于 PEG 和 PEG 衍生物（Torchilin, Levchenko 等人 2001 ;Santos, da Silva 等人 2010)〇
[0040] 在进一步特别的实施方案中，所述标记连接于包含疏水区的分子，所述疏水区掺 入到载体膜中，所述分子包括但不限于卟啉。卟啉是由四个修饰的吡咯亚单元组成的杂环 大环，所述吡略亚单元通过次甲基衍生桥（methine-derived bridges)在它们的α-碳原 子处相连接。通过将碳水化合物亚单元连接于卟啉核心合成糖辄合卟啉（glycoconjugated porphyrins) (Ballardini, Colonna 等人 2003 ;Ballut, Makky 等人 2009)，并且之后成功 地掺入至由双肉豆蔻磷脂酰胆碱（dimyristoylphosphatidylcholine)组成的脂质体的膜 中（Ballut, Makky等人2009 ;Makky, Michel等人2011)。考虑到这些糖树枝状大分子卟啉 (glycodendrimeric porphyrins)的合成方案，与碳水化合物不同的其他单元（包括但不 限于，肽片段、化学物质），可以连接于卟啉核心。
[0041] 用于化学吸引线虫的标iP,和载体系统的设计（图1)
[0042] 至于本文提及的大部分载体，细菌尺寸对于球状物种直径在0. 5-5 μ m之间，对于 棒状细菌直径在0. 2-2 μπι之间，长度在1-10 μπι之间。最小的物种范围在100-500nm之间， 而最大的那些直径可以达到500 μπι。此外，细菌被几乎完全由磷脂双分子层组成的细胞膜 包裹，各种其他分子，包括蛋白质和多糖嵌入于所述磷脂双分子层中。
[0043] 因此，触发线虫吸收化合物的一个策略是在细菌样颗粒中捕获这种分子，以欺骗 蠕虫使其认为其摄食了真正的细菌。Shibamura等人测试了这种假设。他们将抗氧化分子 包封于L-α-磷脂酰胆碱构成的脂质体中，并显示了相比于传统的递送物质，捕获的分子 对秀丽隐杆线虫寿命的增加作用（Shibamura, Ikeda等人2009)。然而，我们必须记住线虫 能够区分高品质食物和低品质食物。利用经验，它获得了仅进食较好的细菌而远离营养较 低的细菌的能力。因此假定，在整个实验中，线虫最终可能会停止摄食如上面所提及的脂质 体。
[0044] 为了使线虫持续进食含有化合物的囊泡，解决方案是使用模仿线虫经常进食的细 菌的载体系统，从而使得化合物被蠕虫摄食。所述载体系统包括但不限于上面描述的、在其 表面包含标记的囊泡。
[0045] 在实验条件中，用作食物来源的最喜欢的细菌是大肠杆菌（Escherichia coli)， 特别是尿啼啶营养缺陷型（uracil-auxotroph)0P50株。将捕获有化合物的载体单独或与 细菌来源的食物一起加入至线虫培养基。
[0046] 选择和设计载体的一个重要参数是它的尺寸，因为在咽部抽动中，太小的囊泡可 能随着液体被吐出来，而不是去往肠（Fang-Yen, Avery等人2009)。
[0047] 在一个优选的实施方案中，所述载体系统有与细菌的尺寸差不多的尺寸，特别是 革兰氏阴性菌的尺寸，更特别地，大肠杆菌的尺寸。在一个优选的实施方案中，载体系统的 尺寸为〇. 5至3 μ m。优选是脂质体。
[0048] 在一个特别的实施方案中，所述载体系统是主要由甘油磷脂 (glycerophospholipids)构成的脂质体。所述脂质可以是单独的磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘 油和心肌磷脂，或作为混合物。其他脂质也可以使用，或者是作为脂质体的主要组分，或者 是作为脂质体的次要组分。
[0049] 所述脂质体也可以包含脂多糖（LPS)，所述脂多糖是革兰氏阴性菌，包括大肠杆菌 的外膜的基本组分。
[0050] 本发明还涉及标记分子的设计，所述标记分子存在于（掺入，接枝（通过连接子连 接到表面）或共价连接）化合物载体的表面，以触发无论培养环境如何，特别是无论食物来 源如何，其能够被线虫有效的吸收。
[0051] 秀丽隐杆线虫拥有有效的化学感应系统，使其能对一系列广泛的化学物质，特别 是对拥有群体感应（quorum sensing，QS)机制的细菌释放的外产物（exoproducts)作出反 应（Beale，Li等人2006)。QS是革兰氏阳性和革兰氏阴性菌发展的用于细胞-细胞通讯的 策略，涉及被称为自诱导物（autoinducers)的激素样信号分子的分泌和探测（Antunes和 Ferreira 2009)。QS导致协同行为并介导一系列广泛的过程，例如毒力、抗生素的产生、运 动性或辄合。自诱导物包括但不限于，由几乎所有物种产生的自诱导物AI-2、由大多数革 兰氏阴性菌分泌的酰化高丝氨酸内酯（acylated homoserine lactones，AHSLs)，以及一些 革兰氏阳性物种的寡肽。对于大肠杆菌，主要的自诱导物为AI-2。与其他革兰氏阴性菌相 反，大肠杆菌细菌不产生AHSLs，不过仍然拥有AHSLs受体。
[0052] AI-2是一种咲喃酰硼酸二酯（furanosyl borate diester)，其通过转运蛋白TqsA 从大肠杆菌中运出，之后通过Lsr输入蛋白内化（De Araujo, Balestrino等人2010)。
[0053] AHSLs包含各种分子，所述分子由通过酰胺键连接于内酯化高丝氨酸的脂肪酰基 链组成。酰基链可以是饱和的或不饱和的，长度在4至16个碳之间变化。此外，酰基链中的 第三个碳可以进行各种修饰，包括被完全还原、成为被完全氧化的羰基或携带羟基（Fuqua 和 Greenberg 2002)〇
[0054] 介导革兰氏阳性菌QS的肽为天然的和翻译后修饰的直链和环状的肽，所述肽在 其氨基酸的数目上不同，典型地为5至60个氨基酸（Fuqua和Greenberg 2002)。
[0055] 在一个优选的实施方案中，如上所述，所述标记包含由革兰氏阴性菌产生的自诱 导物的部分或全部。
[0056] 特别地，所述载体被修饰以使其具有，在其表面掺入，包含对应于AHSL-或AI-2分 子或片段的一个或几个部分的分子。
[0057] 在另一个实施方案中，嵌入在载体膜中的所述标记包含具有与细菌自诱导物相互 作用的能力的分子，所述分子包括但不限于肽和多糖，因此有利于在囊泡周围积累QS信号 分子。特别地，所述自诱导物为AHSLs或AI-2。
[0058] 在该实施方案中，与所述自诱导物相互作用的所述分子包含完整的蛋白质，或蛋 白质片段，所述片段与AHLS或AI-2的一种细菌受体的结合域相匹配或有相似的特性。因 此，所述标记分子可以包含几个氨基酸的伸展（stretch)，所述几个氨基酸的伸展能够与这 些自诱导物相互作用和/或被这些自诱导物识别。可以通过分子模拟设计这样的多肽，并 通过重组分子的结合测试来验证。
[0059] 在另一个实施方案中，因为在革兰氏阴性菌的外膜上一些QS分子可以与LPS相互 作用，因此自诱导物的配体包含LPS(Mashburn_Warren，Howe等人2008)。
[0060] 所述标记还可以是另一种有化学吸引力的分子，与细菌自诱导物不同。它可以是 水溶性分子，包括但不限于，盐，一些氨基酸，例如半胱氨酸、赖氨酸和组氨酸，一些核苷酸 如cAMP和cGMP，以及一些维生素如生物素，或挥发性分子，包括但不限于，各种醇、酮、醛、 酯、醚、噻唑类、吡嗪类和芳经（Riddle, Blumenthal等人1997)。
[0061] 因此，可以预见设计来源于如上所述的化学诱导物的标记，或具有结合这些分子 的能力的标记，例如在给予线虫时用这些分子涂布。
[0062] 在一个优选的实施方案中，生物素被用作线虫的化学诱导物。
[0063] 特别地，生物素可以直接接枝于载体的表面。为了提高载体周围的生物素浓度，将 生物素和生物素结合分子，更具体地生物素结合蛋白，特别是抗生物素蛋白或抗生蛋白链 菌素（streptavidin)，加入至倒入载体的培养基（Noppi-Simson和Needham 1996)。生物 素结合分子呈现至少两个生物素结合位点，优选地至少3个生物素结合位点，以在紧邻囊 泡处聚积生物素。抗生物素蛋白和抗生蛋白链菌素是两种四聚物的蛋白质，其可以以高度 的亲和性和特异性同时结合多达四种生物素分子。在另一个实施方案中，生物素结合分子 (包括但不限于如上提及的那些）被掺入于载体表面，因此存在于培养基中的生物素可以 积累在囊泡周围。在另一个实施方案中，所述标记物质是抗生物素蛋白。
[0064] 用于捕获细菌的连接子和载体系统的设计（图1)
[0065] 如前所述，因为载体不如细菌有营养，线虫可以忽视它们并根据经验喜欢质量更 高的细菌。
[0066] 根据另一种策略，可以设计能够结合于细菌，特别是革兰氏阴性菌，更特别地大肠 杆菌的连接子，以使载体随着细菌被摄食。在这种情况下，会认为连接于载体系统的有化学 吸引力的标记实际上是整个细菌。这种策略的有效性已经获得DiiwBtsxina等人（2013) 的证实。
[0067] 在这些特别的实施方案中，载体系统的尺寸优选地改变，以至于连接于细菌的载 体系统的尺寸足够小以便被蠕虫摄食。在这些特别的实施方案中，优选的载体系统将是纳 米范围的，更具体地，纳米颗粒或纳米体。
[0068] 革兰氏阳性菌的细胞膜和革兰氏阴性菌的外膜除了脂质以外，包含多糖，例如 LPS，和一些蛋白质（包括结构蛋白、酶和转运蛋白）。不但这些蛋白质接受一系列广泛的配 体，所述脂质和多糖也可以结合各种分子。例如，暴露于革兰氏阴性菌（包括大肠杆菌）外 膜的LPS可以与来自AHSL家族的自诱导物相互作用（Mashburn-Warren, Howe等人2008)。
[0069] 因此，也描述了在载体表面表达包含分子的连接子，所述分子包括但不限于能够 与细菌膜组分相互作用的化学物质、蛋白质、糖或脂质，所述细菌膜组分包括但不限于脂 质、蛋白质和多糖。
[0070] 在一个特别的实施方案中，所述连接子是从AHSLs衍生的分子。所述分子可 以是所述标记或连接子的降解产物，以至于在囊泡的表面可能出现标记的不均一性 (heterogeneity)(例如天然的或氧化的标记，还原的或部分降解的