CN106860397A - 生物载体及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种生物载体及其使用方法，该生物载体包含一由一碳纤维制成的底层，并具有磁性与一第一极性；一定位标靶，结合于该底层上，用以被一能量场引导而移动至该目标位置；以及一脚位，以其一端结合于该定位标靶，而以其另一端与该药物结合，且该脚位具有一第二极性，与该第一极性相反；该脚位在生物体内被生物体辨识后代谢。使用方法包含：注射该生物载体至生物体内；利用一仪器将该生物载体定位于生物体内的一目标位置，其中该仪器提供一能量场；以及利用一外来能量将该药物自该生物载体释放；由此，该药物可在该目标位置作用。

Description

生物载体及其使用方法
技术领域
本发明涉及不含有效成分的医药用载体，特别是涉及一种生物载体及其使用方法。
背景技术
对于任何药物治疗，皆会面临药物副作用的问题，尤其如癌症化疗药物，其毒性之高不仅对癌细胞造成伤害，也容易使患者的免疫系统遭受巨大的损害。于是近年来，新兴的标靶药物及药物传递系统问世，试图将药物直接递送至病灶，进而降低药物在体内所造成的多余的伤害及病患可能产生的不良反应。
然而，即使药物能较为精准的送达病灶附近，人体某些部位的构造仍然会使得药物难以确实抵达这些部位，以脑部为例，其脑膜与血管间有一天然的血脑屏障(blood-brain-barrier；BBB)，使得药物不易渗透进脑部以产生作用，实际上，仅有不到20％的药物可渗透进脑部，甚至有些化学物质完全无法通过，而使得脑部病变的医治存在许多困难。
是以，针对这些药物难以抵达的部位的病变，申请人致力于寻求其他可用的材料与方法作为药物载体，试图提高药物进入目标部位的效率，并降低药物对病患造成的不良反应。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物载体及其使用方法，可将药物较为精确地传送至生物体内的特定位置。
为了实现上述目的，本发明提供的一种生物载体，用以装载一药物并传送该药物至生物体内的一目标位置，包括有一底层、一定位标靶以及一脚位。该底层由一碳纤维制成，并具有磁性与一第一极性；该定位标靶结合于该底层上，用以被一能量场引导而移动至该目标位置；该脚位以其一端结合于该定位标靶，而以其另一端与该药物结合，其中该脚位具有一第二极性，与该第一极性相反；该脚位在生物体内被生物体辨识后代谢。
本发明另提供一种生物载体的使用方法，其中该生物载体与一药物结合，包含以下步骤：A、注射该生物载体至生物体内，其中该生物载体包含一纳米石墨；B、利用一仪器将该生物载体定位在生物体内的一目标位置，其中该仪器提供一能量场；以及C、利用一外来能量将该药物自该生物载体释放；藉此，该药物可在该目标位置作用。
本发明的效果在于，通过该包含有纳米石墨的生物载体，加上该脚位的可被该外来能量打断且可被生物体辨识后代谢的特性，该药物可被释放并作用于一明确的目标位置，其中包含药物普遍不易到达的部位。
附图说明
图1是本发明一优选实施例的生物载体的立体图；
图2为本发明上述优选实施例的生物载体的使用方法流程图。
【附图标记说明】
[本发明]
1 药物
100 生物载体
10 氧化纳米石墨
20 磁珠
30 聚乙二醇
具体实施方式
为能更清楚地说明本发明，现举一优选实施例并配合附图详细说明如后。请参阅图1所示，为本发明第一优选实施例的生物载体100，用以装载一药物1并传送该药物1至生物体内的一目标位置，包含有以氧化纳米石墨10为例的一底层、以磁珠20为例的一定位标靶，以及以聚乙二醇(polyethylene glycol；PEG)30为例的一脚位。
该氧化纳米石墨10由一碳纤维制成，其中该碳纤维即一碳纤维织物(carbonfiberfabric)，本案申请人已在中国台湾第I445661号专利公告中公开其碳化方法及使用的碳化装置，故容此不再赘述。本实施例的该氧化纳米石墨10的制作是先将该碳纤维进一步以1600℃至2500℃或3000℃的高温碳化成具有类金刚石(diamond like carbon)特性的一纳米石墨；该纳米石墨具极性，且其结构稳定而不易与其它物质结合，故在进入生物体后不会被消化。接着，使该纳米石墨表面键结多个氧化基团后即为该氧化纳米石墨10；和氧化前相比，该氧化纳米石墨10的极性及导电性较该纳米石墨低，而更为稳定。此外，该氧化纳米石墨10具有磁性与一第一极性。当然，在其他实施例中，该底层也可以是未经氧化前的该纳米石墨，其中该纳米石墨可以是单层或是两层以上的结构。
该定位标靶用于被一能量场引导而移动定位至该目标位置；在该第一实施例中，该磁珠20磁性吸附在该氧化纳米石墨10上。该磁珠20的作用在于，当一仪器例如一核磁共振仪提供以一磁场为例的能量场时，该磁珠20可随着该磁场的移动而使得该生物载体100被定位于该目标位置。此外，该定位标靶亦能增加该生物载体100的体积而使得该生物载体100较易于被生物体代谢，具体地说，该定位标靶能避免该纳米石墨或该氧化纳米石墨因体积过小，使得肺泡无法过滤而堆积在生物体肺部的问题。
该脚位的一端结合在该定位标靶上，而以其另一端与该药物1结合，其中该脚位具有一第二极性，与该底层的第一极性相反。继续配合图1所示，在第一实施例中，该聚乙二醇30的一端结合于该磁珠20上，另一端与该药物1结合。该聚乙二醇30的极性及带电性与该氧化纳米石墨10相反，用以弱化该氧化纳米石墨10的极性与导电性，以更加提升该生物载体100的稳定性。
而该脚位的主要功能是用于接收一外来能量后断裂，而使得该药物1自该生物载体100上释放至该目标位置作用，其中该外来能量包含红外线、微波、激光、超声波，或与红外线波长及能阶相近的不可见光，例如远红外线。使用者可根据该目标位置在生物体内的深度选取适当的外来能量型态；在该第一实施例中，该外来能量为红外线。此外，该脚位亦为一生物标记(biomarker)，而能在生物体内被生物体辨识后代谢。
上述第一实施例的生物载体100实际运用在病患治疗时，依循如图2所示的以下步骤：首先，以静脉注射的方式使该生物载体100及结合在其上的药物1被摄入病患体内；接着利用核磁共振仪提供的磁场将该生物载体100及该药物1定位至该目标位置，即病灶；最后以一红外线使该脚位断裂，即能使得该药物1自该生物载体100释放至该目标位置作用。另外值得一提的是，该红外线除了能使该脚位断裂外，其能量聚集所产生的热能亦有助于使该病灶的病变细胞死亡。
在第二优选实施例的生物载体的使用方法中，该定位标靶是以一正电子放射性药剂代替，常用的正电子放射性药剂包含氟化去氧葡萄糖(2-fluoro-2-deoxy-D-glucose；FDG)。而为配合该定位标靶的型态，用以定位该生物载体的仪器为一正电子电脑断层造影仪(positron emission tomographyscanner)，此系统利用癌症细胞具有葡萄糖代谢增加的特性以检测肿瘤的病变。
在第三优选实施例的生物载体的使用方法中，该定位标靶则是以一高能量状态的质子代替；而此实施例中的仪器为一质子放射治疗仪，且该能量场包含一磁场与一电场，此系统通过对癌细胞发出辐射，以达到摧毁癌细胞的目的。而其中该磁场是用于将该质子定位在该目标位置；该电场则是用于加速质子。
当然，本案中该定位标靶及对应使用的仪器不以前述三个实施例中所提的技术特征为限。
另外值得一提的是，纳米石墨堪称目前全世界最薄且最坚硬的纳米材料，应用在生物载体上，能有效的降低本案该生物载体的体积，而上述各该实施例的生物载体的整体最大直径小于200nm，对于过去药物较难以抵达的部位，例如胰脏以及外部隔有血脑屏障的脑部。是以，本案生物载体尤可用于治疗过去较难医治的胰脏癌及脑部病变，无疑是医疗材料的一个新选择。
以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本发明的专利范围之内。

Claims (15)

1.一种生物载体，用以装载一药物并传送该药物至生物体内的一目标位置，包含有：
一底层，由一碳纤维制成，并具有磁性与一第一极性；
一定位标靶，结合在该底层上，用以被一能量场引导而移动至该目标位置；以及
一脚位，以其一端结合于该定位标靶，而以其另一端与该药物结合，其中该脚位具有一第二极性，与该第一极性相反；该脚位在生物体内被生物体辨识后代谢。
2.如权利要求1所述的生物载体，其中该底层包含一纳米石墨，由该碳纤维碳化而来。
3.如权利要求1所述的生物载体，其中该底层包含一氧化纳米石墨，是先由该碳纤维碳化成一纳米石墨后，再使该纳米石墨表面键结多个氧化基团而得到。
4.如权利要求2或3所述的生物载体，其中该定位标靶包含一具有磁性的磁珠，而该能量场包含一磁场。
5.如权利要求2或3所述的生物载体，其中该定位标靶包含一正电子放射性药剂。
6.如权利要求5所述的生物载体，其中该正电子放射性药剂包含一氟化去氧葡萄糖。
7.如权利要求2或3所述的生物载体，其中该定位标靶包含一高能量状态的质子，而该能量场包含一磁场与一电场。
8.如权利要求1所述的生物载体，其中该脚位接受一外来能量后断裂，而使得该药物被释放至该目标位置。
9.如权利要求8所述的生物载体，其中该脚位包含一聚乙二醇。
10.一种生物载体的使用方法，其中该生物载体与一药物结合，包含有以下步骤：
A、注射该生物载体至生物体内，其中该生物载体包含一纳米石墨；
B、利用一仪器将该生物载体定位于生物体内的一目标位置，其中该仪器提供一能量场；以及
C、利用一外来能量将该药物自该生物载体上释放；
由此，该药物可在该目标位置作用。
11.如权利要求10所述生物载体的使用方法，其中该外来能量包含红外线、微波、激光或超声波。
12.如权利要求11所述生物载体的使用方法，其中该生物载体包含一脚位，其一端与该药物连结，而另一端与该纳米石墨连结，且该脚位接受该外来能量后断裂，而使得该药物被释放至该目标位置；该脚位在生物体内被生物体辨识后代谢。
13.如权利要求10所述生物载体的使用方法，其中该生物载体包含一磁性物质，与该纳米石墨连结；该仪器包含一核磁共振仪，且该能量场包含一磁场。
14.如权利要求10所述生物载体的使用方法，其中该生物载体包含一正电子放射性药剂，与该纳米石墨连结；该仪器包含一正电子电脑断层造影仪。
15.如权利要求10所述生物载体的使用方法，其中该生物载体包含一高能量状态的质子，与该纳米石墨连结；该仪器包含一质子放射治疗仪，且该能量场包含一磁场与一电场。
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