DK167957B1 - Anvendelse af cyaninfarvestof til fremstilling af et diagnostisk middel - Google Patents

Anvendelse af cyaninfarvestof til fremstilling af et diagnostisk middel Download PDF

Info

Publication number
DK167957B1
DK167957B1 DK570487A DK570487A DK167957B1 DK 167957 B1 DK167957 B1 DK 167957B1 DK 570487 A DK570487 A DK 570487A DK 570487 A DK570487 A DK 570487A DK 167957 B1 DK167957 B1 DK 167957B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
cells
labeled
platelets
use according
red blood
Prior art date
Application number
DK570487A
Other languages
English (en)
Other versions
DK570487A (da
DK167850B1 (da
DK570487D0 (da
Inventor
Paul Karl Horan
Sue Ellen Slezak
Original Assignee
Zynaxis Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zynaxis Technologies Inc filed Critical Zynaxis Technologies Inc
Publication of DK570487D0 publication Critical patent/DK570487D0/da
Publication of DK570487A publication Critical patent/DK570487A/da
Publication of DK167850B1 publication Critical patent/DK167850B1/da
Application granted granted Critical
Publication of DK167957B1 publication Critical patent/DK167957B1/da

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013Luminescence
    • A61K49/0017Fluorescence in vivo
    • A61K49/0019Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules
    • A61K49/0021Fluorescence in vivo characterised by the fluorescent group, e.g. oligomeric, polymeric or dendritic molecules the fluorescent group being a small organic molecule
    • A61K49/0032Methine dyes, e.g. cyanine dyes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0013Luminescence
    • A61K49/0017Fluorescence in vivo
    • A61K49/005Fluorescence in vivo characterised by the carrier molecule carrying the fluorescent agent
    • A61K49/0058Antibodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0097Cells, viruses, ghosts, red blood cells, viral vectors, used for imaging or diagnosis in vivo

Description

DK 167957 B1 i
Den foreliggende opfindelse angår anvendelse af cyaninfarve-stof med formlen CH3 <»3 hvor Y er oxygen, svovl, methylen eller alkyl substitueret methylen, m er 0-3, og n er 12-22, til fremstilling af et 5 diagnostisk middel til brug ved fremgangsmåder til in vivo sporing af celler og fremgangsmåder til in vivo bestemmelse af cellelevetid.
In vivo cellesporing og levetidsbestemmelse kræver, at celler mærkes med en markør, som er stabil i cellen, dvs. ikke tabes 10 fra cellen, og som ikke indgriber signifikant i celle- funktionen. Hidtil anvendte markører kan ikke tilvejebringe de nødvendige karakteristika. Fluorescerende antistoffer f.eks. egner sig ikke, idet disse nemt dissocierer fra cellerne. Andre potentielle markører kan ikke anvendes, idet disse ind-15 griber i cellefunktionen.
Cyaninfarvestoffer blev brugt til forskellige biologiske anvendelsesområder. Dioxacarbocyaninfarvestoffer blev anvendt til differentialtællinger af hvide blodlegemer. Gunter Valet,
Max Planck Wissenschaftliche Gesellschaft; DE-patentansøgning 20 nr. 3238353, indleveret 15. oktober 1982, svarende til US-patentskrift nr. 4.751.188, Simultaneous Quantitative Determination of Blood Cells by Selective Staining and Measuring Volume and Fluorescens. De ved disse undersøgelser anvendte farvestoffer er imidlertid kortkædede carbocyaninfarvestoffer 25 (mindre end 10 carbonatomer) og reagerer på forandringer i membranpotentialer. Endvidere er de kortkædede carbocyaninfarvestoffer, der indtrænger i cellernes mitochondrier, cyto-toksiske og når cellerne vaskes, siver disse farvestoffer nemt ud af cellerne, hvad enten cellemembranpotentialet forandres 2 DK 167957 B1 eller ej. Andre kortkædede cyaninfarvestoffer anvendes til mahge andre biolo- giske undersøgelser. De kortkædede molekyler reagerer imid- lertid på membranpotentialer, krydser cellemembranen og træn- ger ind i mitochondrierne. Η. M. Shapiro, 5 U.S. patentskrift nr. 4.343.782. De kortkædede farvestoffer er også toksiske for celler og kan ikke anvendes til at spore celler in vivo.
Tricarbocyaninfarvestoffer (I. J. Fox et al., Proc. Mayo Clinic, 32, 1957, side 478-484) og Evans-Bluefarvestof (H. Schad 10 et al., Pfluegeres Arch. Eur. J. Physiol., 370(2), 1977, side 139-144) blev anvendt in vivo til at bestemme minutvolumen ved hjælp af en fortyndingsmetode. Dow ( Dow, P., Physiol. Rev., 36, 1956, side 77-102) beskriver metoden som injektion af en kendt mængde af nogle intravaskulære indikatorer på lungernes 15 veneside, og som måling af tidsforløbet i indikatorens arterielle koncentration, for at bestemme volumenet mellem injektionsstederne og prøvetagning. Disse farvestoffer anvendes ikke til celleindfarvning.
Der anvises her en anvendelse af cyaninfarvestoffer ved hidtil 20 ukendte cellesporingsfremgangsmåder, hvor cellerne først mærkes med et cyaninfarvestof og herefter injiceres i et individ, og hvor cyaninfarvestoffet anvendes til at lokalisere cellerne. Desuden bestemmes cellelevetiden ved at måle hastigheden af de mærkede cellers forsvinden.
25 Opfindelsen angår således anvendelse af cyaninfarvestof med formlen OO-' • CH3 hvor: Y er oxygen, svovl, methylen eller alkylsubstitueret methylen; ^ — # __ 3 DK 167957 B1 m er 0-3; og n er 12-22, til fremstilling af et middel til in vivo mærkning af celler, der er beregnet til in vivo diagnosticering.
Alkyl-substitueret methylen, som anvendes heri, betegner mono-5 eller di-substituerede methylener, med hvilken som helst kombination af methyl, ethyl eller propylsubstituenter.
Forbindelser med den ovenfor viste struktur, betegnes med den følgende almindelige anvendte kortformel:
DiYCn(2m+l) 10 P. J. Sims et al., Biochem., 13 (1974) side 3315. Således betegnes f.eks. forbindelsen, hvori Y er svovl og som har 3 car-bonatomer, der forbinder ringene og to alifatiske kæder med hver 14 carbonatomer, som DiSC14(3).
På lignende måde viser DiIC14(5) forbindelsen hvori Y er iso-15 propyl, og hvor fem carbonatomer forbinder ringene og som har to alifatiske kæder med hver 14 carbonatomer.
Indbefattet i disse forbindelser, der betegnes heri som cya-ninfarvestoffer, er forbindelser med den ovenfor viste struktur, der har en eller flere substituenter, med det forbehold, 20 at de substituerede forbindelser er opløselige i cellemærken-de medier, i det mindste den tid, der er nødvendig for mærkning, og at de har en tilstrækkelig høj membranfordelingskoefficient for at forblive bundet til de mærkede cellemembraner. Sådanne forbindelser skal ligeledes ikke indvirke signifikant 25 på cellelevedytigheden i de koncentrationer, der kræves til mærkning. Opløselighed i cellemærkende medier bestemmes, som vist forneden, ved at fordele et cyaninfarvestof i de mærkende medier og ved at måle fluorescensintensiteten i et tidsrum, ved hjælp af standardspektrofluorometrisk teknik. Aftagende 30 fluorescensintensitet tyder på farveudfældning og vedhæftning til beholdervægge. Om farvestofferne forbliver bundet til 4 DK 167957 B1 cellemembranerne bestemmes f.eks. ved at anvende kendte strøm-ningscytometriske procedurer, for at måle fluorescens intensiteten af røde blodlegemer, der injiceredes i donordyret efter mærkning. I alt væsentligt konstant fluorescensintensitet af 5 de mærkede celler efter injektion viser farvestabiliteten i cellemembraner.
Ligeledes indbefattet i forbindelser, der betegnes heri som cyaninfarvestoffer, er forbindelser med ovenfor viste struktur, der har inkorporeret et atom, som kan detekteres ved 10 hjælp af magnetisk resonansafbildning. Sådanne forbindelser fremstilles ved hjælp af kendt teknik, f.eks. ved at indbygge et fluoratom i en af de alifatiske kæders methylgrupper. Forbindelser med ovenfor viste struktur, der er forsynet med en γ-stråleudsender, såsom 125j, betegnes heri ligeledes som cya-15 ninfarvestoffer.
Cyaninfarvestoffer, der anvendes ifølge den foreliggende opfindelse, kan erhverves fra forskellige leverandører, såsom Molecular Probes, Inc., Eugene, Oregon, og kan fremstilles ud fra tilgængelige udgangsmaterialer ved anvendelse af kendte 20 syntesemetoder.
F. M. Hamer, The cyanine Dyes and Related Compounds, Intersci-ence Publishers (1964).
Ved udøvelse af opfindelsen kan hvilke som helst levedygtige celler mærkes med cyaninfarvestoffer. Som anvendt heri indbe-25 fatter udtrykket "celle" eukariotiske celler med en cellekerne, såsom hvide blodlegemer, forskellige tumorceller, andre pattedyrsceller (f.eks. vævskulturer af kinesiske ham-steræggestokceller), gær; og celler uden cellekerne, såsom røde blodlegemer og blodplader. En celle med cellerkerne er 30 levedygtig, hvis den er i stand til at vokse eller virke i alt væsentligt som forventet for celler af denne type; en celle uden cellekerne er levedygtig, hvis den er i stand til at udføre dens forventede funktioner, f.eks. er et levedygtigt 5 DK 167957 B1 rødt blodlegeme i stand til at transportere oxygen og carbondioxid; levedygtige blodplader arbejder i alt væsentligt som forventet ved f.eks. aggregationsundersøgelser og frigivelsesundersøgelser .
5 Cellemærkning udføres i et medium, som er ikke lethal for celler, og som egner sig til reproducerbar cellemærkning. For at opnå mediet med de nødvendige karakteristika anvendes osmola-ritetsregulerende midler, i hvilke cyaninfarvestoffer danner stabile opløsninger i det mindste så længe som det er nødven-10 digt til mærkning. Acceptable osmolaritetsregulerende midler indbefatter midler, såsom sukkerarter, f.eks. monosaccharider, såsom glucose, fructose, sorbose, xylose, ribose, og disaccha-rider, såsom saccharose, sukkeralkoholer, såsom mannitol, glycerol, inositol, xylitol og adonitol, aminosyrer, såsom glycin 15 og arginin, og visse Good's puffere, såsom N-tris-(hydroxymethyl) -methyl-3-aminopropansulfonsyre. (N. E. Good et al., Biochem. 15, 467-477 (1966), N. E. Good og S. Izawa, Methods Enzymol., 24, del B, 53 (1968), W. J. Feguson et al., Anal. Biochem. 104 (1980) side 301-310). Nogle cellelinier kan imid-20 lertid være følsomme for en eller flere af de osmolaritetsre-gulerende midler, navnlig sukkeralkoholer. Således gennemføres standardundersøgelser før mærkningen for at sikre, at cellerne er levedygtige i det tiltænkte osmolaritetsregulerende middel. Endvidere kan mindre mængder puffermidler sættes til det mar-25 kerende medium for at regulere hydrogenionkoncentrationen.
Virkningen på cellelevedygtighed efter udsættelse for diverse osmolaritetsregulerende midler bestemtes ved at måle fordoblingstiden af Yac-celler efter cellerne blev udsat i 30 minutter for en række osmolaritetsregulerende midler. Yac-celler er 30 muselymfomavævskulturcellelinier, der kan leveres fra American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, og er beskrevet i European Journal og Immunology 5 (1975) side 112-117. Som dataene i tabel 1 viser, resulterer udsættelse for saccharose, glucose og Good's pufferne: TAPS, CAPS, EPPS, HEPPSO og DIPSO, 35 sammenlignet med pufret saltopløsning, i negligerbare virknin- 6 DK 167957 B1 ger på cellefordoblingstid, hvilket tyder på fravær af udsættelsesbetinget celletoksicitet.
\ 7 DK 167957 B1
Tabel 1
Osmolaritetrequlerende middel Fordoblinqstid (timer) phosphatpufret saltopløsning 31,0 saccharose 41,0 5 glucose 34,5 TAPS 32,7 CAPS 45,8 EPPS 32,2 HEPPSO 23,4 10 DIPSO 36,7 3-amino-l-propansulfonsyre 99,6 natrium 3-(N-morpholino)propan-
sulfonsyre (MOPS) A
2- amino-2-methyl-1,3-propandiol B
15 2-amino-2-methyl-l-propanol B
N-tris (hydroxymethyl) methy lamino-
ethansulfonsyre (TES) B
N, N-bis(2-hydroxyethyl)-2-amino-
ethansulfonsyre (BES) A
20 3-(cyklohexylamino)-2-hydroxy-1-
propansulfonsyre (CAPSO) A
triethanolamin B
Tris (hydroxymethyl) aminomethan (TRIZMA) B
Bis-tris-propan B
25 2-(N-morpholino)ethansulfonsyre (MES) B
3- [dimethyl (hydroxymethyl) methy lamino] -
2- hydroxypropansulfonsyre (AMPSO) A
N,N-bis(2-hydroxyethyl)glycin (BICINE) 57,7 3- [ (-3-cholamidpropyl)dimethylammonio]-
30 l-propansulfonat (CHAPS) B
3 - [N-tris(hydroxymethyl)methylamino]- 2- hydroxypropansulfonsyre (TAPSO) 63,6 3- (N-morpholino) -2-hydroxypropansulfonsyre (MOPSO) 178,4 35 2—[(2-amino-2-oxoethyl)amino]ethansulfonsyre (ACES) 1038,4 bis(2-hydroxyethyl)imino-tris-
(hydroxymethyl)methan (BIS-TRIS) A
2-(N-cyklohexylamino)ethansulfonsyre (CHES) 51,5
40 N-tris-(hydroxymethyl)methylglycin (TRICINE) A
glucosamin 288,4
imidazol B
glycylglycin 66,9 A - ingen vækst eller partiel cytotoksicitet 45 B - akut cytotoksicitet.
Tabel II viser forskellige osmolaritetsregulerende midler, som blev afprøvet med henblik på cyaninfarvestofopløselighed. Alle koncentrationsmålinger udførtes efter bundfaldet var fjernet 8 DK 167957 B1 ved hjælp af centrifugering og ved at opløse små portioner af osmolaritetsregulerende midler, der indeholder cyaninfarve-stoffer i ethanol til spektrofluorometrisk analyse. De anvendte farvestoffer var DiSC14(5) og DiOC14(3), og de osmolari-5 tetsregulerende midler var i iso-osmotiske koncentrationer. Nedsættelse i fluorescensintensitet i ethanol-standardopløs-ningen korrelerer direkte med nedsættelse i cyaninfarvestof-opløselighed.
9 DK 167957 B1
Tabel II
Relativ fluorescensintensitet (CONC)
Osmolaritetsreoulerende middel PiSC14 (5) Pioc14(3) 5 ethanol 100 100 glucose 31 100 fructose 35 loo sorbose 40 100 saccharose 41 100 10 xylose 36 19-52 ribose 24 100 lyxose 0,12 1,8 glycin 31 93 arginin 17 17,2 15 glycerol 39 99,5 inositol 42 92 xylitol 34 76,4 mannitol 29 *
adonitol 34 ND
20 tris (hydroxymethyl) -methylami-
nopropansulfonsyre (TAPS) 18 ND
3-(cyklohexylamino)-1-
propansulfonsyre (CAPS) 40 ND
N- (2-hydroxethyl) piperaz in-
25 N'-3-propansulfonsyre (EPPS) 18 ND
N-2-hydroxyethylpiperaz in-N'-
2- hydroxypropansulfonsyre (HEPPSO) 20 ND
3- [N-N-bis(2-hydroxyethy1)-amino]
-2-hydroxypropansulfonsyre (DIPSO) 43*** ND
30 NaCl 6 1,7 phosphatpufret saltvand 2,1 6,5
Na2S04 7,4 1,6
Nal 1,1 0,14 cholinchlorid 11** 6,3 35 cholinjodid 0,16 2,3 * udfælder ethanol, ingen data opnåelige.
** artifact, som skyldes for store krystaller, der ikke pelle-terer.
*** udfælder i ethanol (data tvivlsomme) 40 ND ikke bestemt.
Som man kan se fra tabel II er cyaninfarvestoffer betydelig mere opløselige i nærværelse af klassiske salte end i nærværelse af sukkerarter, undtagen lyxose, sukkeralkoholer, aminosyrer og Good's puffere, TABS, HEPPSO, DIPSO CAPS og EPPS.
45 Endvidere bestemtes stabiliteten af DiSC14(5) opløsninger i 10 DK 167957 B1 sukkerarter, såsom glucose, fructose, ribose, sorbose, saccharose og xylose, sukkeralkoholer, såsom glycerol, inositol, xy-litol og adonitol, og aminosyrer, såsom glycin og arginin. Cy-aninfarvestoffet var stabil i de undersøgte opløsninger i det 5 mindste i 20 minutter, som er tilstrækkelig tid for reproducerbar mærkning, og i mange af midlerne var mængden af cyanin-farvestof i opløsning ikke aftaget signifikant efter 60 minutter.
Endvidere måltes cyaninfarvestoffers opløselighed i et medium, 10 der indeholdt klassiske salte og er osmolaritetsregulerende stoffer, hvori farvestofferne er opløselige. Opløseligheden af DiSC14(5) i iso-osmotisk glucoseopløsning var ikke signifikant påvirket ved fortynding med destilleret vand. DiSC14(5) opløselighed i is'o-osmotisk glucoseopløsning var imidlertid sig-15 nifikant nedsat ved fortynding med kun ca. 20% iso-osmotisk natriumchloridopløsning. Således kan reproducerbar cellemærkning med cyaninfarvestoffer gennemføres i medier, der kun indeholder små mængder klassiske salte, såsom natriumchlorid, kaliumchlorid, calciumchlorid, natriumacetat, kaliumacetat, 20 natriumsulfat, natriumjodid, cholinchlorid eller cholinjodid og' fortrinsvis gennemføres mærkningen i et medium, der ikke indeholder klassiske salte som osmolaritetsregulatorer.
Celler, der mærkes med cyaninfarvestof, blev analyseret, for at bestemme mærkningens virk- ning på cellelevedygtighed.
25 V79-celler, som er tilgængelige fra American Type Culture Collection, Rockville, Maryland, og er beskrevet i D.M. Prescott, Ann. New York Acad. Sci., 397 (1982), side 101-109, mærkedes med en opløsning, der indehol- der DiOC14(3) i en koncentration på 10-5 eller 4 x 10“5 og de farvede cellers 30 vækstkinetik sammenlignedes med uf arvede cel- lers og en lige stor blanding af farvede og ufarvede celler. Cellefordoblingstiden var upåvirket af cyaninfarvestofmærk- ning. Således udviste mærkning ingen virkning på cellevækst. Også forskellige andre standardundersøgelser af celleleve- dyg-35 tighed, såsom Trypan Blue udelukkelse og Propidium lodide 11 DK 167957 B1 udelukkelse, bekræftede fraværet af virkning på cellelevedygtighed ved cyaninfarvestofmærkning ifølge de beskrevne fremgangsmåder .
Virkningen af cyaninfarvestofmærkning på cellelevedygtighed 5 bestemtes ligeledes ved at måle røde blodlegemers fragilitet. Mærkede og ikke-mærkede røde blodlegemer suspenderedes i na-triumchloridmedium af forskellig osmotisk styrke ved at forandre saltkoncentrationen. Cellernes rumfangsfordelinger måltes ved at anvende en Coulter Counter® med kanaliseringstil-10 behør. Gennemsnitlige rumfang bestemtes og registreredes for hver saltkoncentration, og rumfang forøgedes når natrium-chloridkoncentrationen nedsattes til ca. 0,5 g/100 ml, hvor volumenet viser et brat fald. Ved dette punkt lyseres de røde blodlegemer. Endvidere er volumenforandringerne de samme, hvad 15 enten cellerne mærkes med et cyaninfarvestof eller ej. På samme måde registreres hemolyse i parallelle prøver som en funktion af natriumchloridkoncentrationen. Efter de røde blodlegemer var anbragt i natriumchlorid i ca. 2-3 minutter, centrifugerede opløsningerne for at pelletere enhver ulyseret celle.
20 Supernatantopløsninger underkastes herefter spektrofotometrisk analyse, for at bestemme hæmoglobulinkoncentrationer. Lyseringsprocentdelen bestemtes ved at sammenligne hæmoglobinkoncentrationer i hver prøve mod en fuldstændig lyseret kontrol.
Fri hæmoglobinkoncentration var relativ lav, indtil der nåedes 25 ca. 0,5 g natriumchlorid/100 ml og herefter frigaves hæmoglobin omgående. Sammenlignet med fragilitetsresultaterne i røde blodlegemer korrelerede volumenforandringerne direkte med frigivelsen af hæmoglobin. Endvidere var hæmoglobinfrigivelsen den samme i mærkede og ikke-mærkede celler.
30 For at undersøge in vivo stabilitet af celler, der er mærket med det ifølge den foreliggende opfindelse anvendte cyaninfarvestof, fjernedes røde blodlegemer fra kanin, mærkedes med DiSC14(5) og reinfuseredes. Herefter opsamledes periodevis blodprøver og analyseredes for procentdelen af mærkede celler 35 og fluorescensintensitet af de mærkede celler. Antallet af 12 DK 167957 B1 cirkulerende røde blodlegemer faldt lineært som en funktion af tid og målingen efter 52 dage livstid af mærkede celler korrelerede tæt med den angivne gennemsnitlige livstid af røde blodlegemer i kanin ved dag 40 til 60. Således indvirkede 5 cyaninfarvestofmærkning ikke på clearancehastigheden af røde blodlegemer.
Hos alle undtagen en af de fem undersøgte kaniner var fluorescensintensiteten af de farvede celler i alt væsentligt uforandret 60 døgn efter mærkning og reinjektion. Hos det 10 femte dyr var ikke mere end 20% af cyaninfarvestoffet vandret væk fra de mærkede celler efter 60 døgn i kaninens blodcirkulation. Disse data sammen med data fra vævskulturer viser ingen overflytning af farvestof fra mærkede til umærkede celler og demonstrerer, at cellerne er stabilt mærkede med farve-15 stofferne.
Levedygtige celler, der er mærket med cyaninfarvestoffer, anvendes til in vivo cellesporing og in vivo cellelivstidsbestemmelse i pattedyr, indbefattet mennesker. Som anvendt heri indbefatter in vivo cellesporing bestemmelse af cellers loka-20 lisering i individets legeme og måling af hastigheden, hvormed celler passerer et bestemt sted, f.eks. hastigheden, hvormed celler strømmer gennem blodkar.
Overførte røde blodlegmers livstid bestemmes, ved at medtage i transfusionen en portion af cyaninfarvestofmærkede røde blod-25 legemer. Straks efter transfusion ved standardteknik udføres en bestemmelse af mærkede røde blodlegemers fraktion i den systemiske blodcirkulation. Herefter bestemmes procentdelen af mærkede celler, for at beregne livstid for de overførte cel ler. Endvidere adskilles posttransfusionsblødning fra immuno-30 logisk reaktion, ved at sammenligne forandringer hos fraktionen af mærkede celler med forandringer i hæmatocritten. Ækvivalente rater ved reduktion i pneumatisk og procentisk mærkede' celler, tyder på at blodtab skyldes blødning, hvorimod forholdsvis højere rater ved reduktion i mærkede cellers antal DK 167957 Bl 13 tyder på en immunologisk reaktion mod de overførte celler. For at undgå autofluorescens og selvudslukning gennem hæmoglobin, mærkes røde blodlegemer fortrinsvis med et cyaninfarvestof, som exciteres indenfor det røde bølgelængdeområde og tilbage-5 stråler længere væk fra det røde område, end excitationsbølge-længderne af hæmoglobin. Eksempler på sådanne farvstoffer indbefatter DiC14(5) og DiSC14(3).
Under anvendelse af lignende teknik, som den, der anvendes til røde blodlegemer, udføres in vivo livstidbestemmelser for 10 blodplader og skelnes mellem blødning og immunologisk reaktion, som skyldes thrombocytopenia. Idet blodplader mangler molekyler, som absorberer eller udstråler lys inden for de anvendte bølgelængder, anvendes en bredere vifte af cyaninfarve-stoffer til udførelse af blodplademålinger. Sådanne blodplade-15 livstidsbestemmelser udføres, for at skelne posttransfusionsblødning fra immunologiske reaktioner, idet man anvender den metologi, som beskrives ovenfor for røde blodlegemer, og målingerne anvendes til diagnosticering af arterosklerosis eller andre sygdomme, hvor de angrebne patienters blodplade-20 livstid afviger fra den af patienter, der ikke er angrebet af sygdommen. Endvidere anvendes de beskrevne fremgangsmåder til bestemmelse af andre cellers in vivo livstid, indbefattet hvide blodlegemer.
Ved in vivo cellesporingsanalyser mærkes celler med cyaninfar-25 vestoffer, som kan påvises eksternt. Sådanne eksternt påviselige farvestoffer indbefatter cyaninfarvestoffer, såsom 125I-mærket DiOC14(3). Cellesporing kan ligeledes gennemføres ved at anvende cyaninfarvestoffer med en nuklear magnetisk resonanssonde, idet man således er i stand til at anvende nuklear-30 magnetisk resonansafbildning til mærkede cellers lokalisering. Endvidere anvendes cyaninf arvestof fer nes fluorescens til cellesporing i områder af legemet, der er synlige fra legemets yderside. Mest almindeligt anvendes fluorescens til cellesporing i macula, retina og blodkar i øjet. Som beskrevet i de 35 følgende eksempler anvendes in vivo cellesporing, som indbe- 14 DK 167957 B1 fatter påvisning af primære ondartede tilstande og metastatisk malignante celler, til påvisning af infektionssteder, til afbildning af arterielle konstriktioner og til bestemmelse af transplantatudstødelse.
5 De følgende eksempler belyser den foreliggende opfindelse.
Eksempel 1
Fremgangsmåde til indfarvning af vævskultur cel ler.
I. Cellepræparation
Logfasevævskulturceller anvendes til opnåelse af de bedste rβίο sultater. Kultursuspensioner fjernes fra dyrkningsbeholderen og. anbringes i polypropylencentrifugeglas.
Når man anvender monolagkulturer skal supernatanterne fjernes og de vedhæftede celler vaskes med calcium- og magnesiumfri phosphatpufret saltopløsning for at fjerne serumproteiner fra 15 kolben. Trypsin-EDTA opløsning (Gibco Laboratories, Grand Island, New York, artikel nr. 610-5300) tilsættes, indtil kolbebunden er overdækket og får lov til at inkubere ved stuetemperatur indtil cellemonolaget er løsnet og opløst. Den resulterende cellesuspension overflyttes til et po lypr opy lencentr i-20 fugerør og et lige stort rumfang kulturmedium med 10% føtal kalveserum (FBS) (Hazelton) tilsættes, for at fastlukke tryp-sinets enzymatiske virkning. Cellerne centrifugeres ved 400 g i 10 min. ved stuetemperatur. Supernatanterne bortsuges og den resulterende cellepellet resuspenderes i et tilsvarende volu-25 men isoosmotisk mannitolop løsning. Denne mannitolskylning fjerner plasmaproteinerne fra cellesuspensionen og tilvejebringer celler til indfarvning. Cellerne centrifugeres en gang til ved 400 g i 10 minutter ved stuetemperatur. Supernatanterne bortsuges, og den resulterende cellepellet resuspenderes i 30 mannitolopløsning med en koncentration på 2 x 106 celler/ml til indfarvning. Nogle cellelinier er imidlertid følsomme over for 15 DK 167957 B1 anvendelse af en sukkeralkohol (mannitol); i sådanne tilfælde kan anvendes en iso-osmotisk glucoseopløsning (MW 180,16, 54,05 g/1).
II. Fremstilling af farvestof stamoplysninger 5 2 x 10-3M stamopløsninger fremstilles som følger i absolut ethanol.
Di0-C14(3) MW 800 (1,600 mg/ml)
Dis-c14(5) MW 814 (1,628 mg/ml)
DiO-C18(3) MW 936 (1,872 mg/ml) 10 Dil-C14(5) MW 850 (1,700 mg/ml)
Alle farvestoffer er leveret fra Molecular Probes, Eugene, Oregon.
Fatvestofstamopløsninger behandles i ultralydbadet for at sikre fuldstændig opløsning af farvestoffet og at minimere ved-15 hæftning til rørene. Polystyrenrør anvendes til fremstilling af stamopløsninger, så at farvestoffets opløselighed kan iagttages. Polypropylenrør anvendes imidlertid til cellefarvning, idet cyaninfarvstoffer i et vandigt miljø har meget mindre tilbøjelighed til vedhæftning til polypropylen, sammenlignet 20 med polystyren.
III. Cellefarvning
Celler indstilles til en koncentration på 2 x 106 celler/ml i iso-osmotisk mannitol. For at farve celler sættes 2 x 10-3M farvestamopløsning til indfarvningsopløsninger med 5 μΐ farve-25 stof pr. 1 ml cellesuspension. Prøven, der skal farves, pipetteres eller indrøres, for at opnå en intim prøveblanding. Cellerne inkuberes med farvestoffet i 10 minutter, hvorefter en mindre portion fjernes til undersøgelse under et fluorescensmikroskop, for at sikre, at intens og ensartet farvning er 30 fremkommet. For DiO farvestofrækken anvendes mikroskopfiltre, 16 DK 167957 B1 som er selektive for 488 nm excitationslys, mens Dis og Dil farvestofrækken kræver excitation nærved 575 nm for at man kan se fluorescens.
Efter inkubationsperioden sættes et lige stort rumfang PBS til 5 suspensionen af indfarvede celler. Cellerne centrifugeres ved 400 g i 10 min. ved 20°C. Supernatanten bortsuges og pelleten resuspenderes i PBS. Centrifugeringsproceduren gentages, og den resulterende supernatant undersøges for tilstedeværelse af farvestof. Hvis farvestof findes i supernatanten gentages 10 vaskning, indtil supernatanterne er fri for ikke-bundet farvestof, som måles ved hjælp af spektrofluorornetri. Efter den sidste vask fjernes supernatanten, og pelleten resuspenderes til den ønskede koncentration i et passende dyrkningsmedium. Alle procedurer udføres under sterile forhold.
17 DK 167957 B1
Eksempel 2
Indfarvning af rade blodlegemer I. Fremstilling af reagens A. Citratantikoaoulant 5 1,66 g Nacitrat 0,206 g citronsyre 0,140 g NaH2P04 1,61 g glucose
De anførte bestanddele opløses i 63 ml destilleret vand og op-10 løsningen indstilles til en pH på 5,6. Den endelige opløsning føres gennem et 0,22 mikronfilter til sterilisering.
B. Iso-osmotiskglucoseopløsning
Glucose (54,05 g) opløses ill destilleret vand. Osmolarite-ten undersøges ved at anvende et Fiskeosmometer, og indstil-15 les til 320 mOsm om nødvendigt.
II. Fremstilling af farvestofstamopløsning
En stamopløsning på 2 x 10-½ Diic14(5) fremstilles ved at opløse 1,628 mg/ml farvestof i absolut ethanol. Ultralydsbehandling kan være nødvendig for at opnå en fuldstændig far-20 vestofopløsning.
III. Indfarvningsprocedure
Helblod opsamles aseptisk, ved at anvende vakuumbeholdere, som indeholder natriumcitrat, eller en sprøjte som indeholder fremstillet citratantikoagulant i en mængde, som svarer til 25 1/10 af sprøjtens totale rumfang. En lille portion beholdes for at udføre strømningscytometriske eller funktionalitetsun- DK 167957 B1 18 dersøgelse. Blodet centrifugeres ved 100 g i 10 min. ved stuetemperatur for at pelletere røde blodlegemer. Plasmaet, som indeholder blodplader, fjernes, og sættes til side, og de røde blodlegemer vaskes ved at tilsætte iso-osmotisk glucose i en 5 mængde svarende til 5 gange volumenet af den pakkede røde blodlegemepellet. Cellerne bør igen centrifugeres ved 100 g i 10 min. ved stuetemperatur, og supernatanten bortsuges. Denne vask, som fjerner plasmaproteiner og tillader en mere intens og ensartet indfarvning, gentages en gang til. Efter den sid-10 ste centifugering og bortsugning af supernatanten, resuspen-deres de røde blodlegemer i iso-osmotisk glucose til en koncentration på 4 X 108 celler/ml.
Før man tilsætter farvestof, bliver prøven pipetteret eller iblandet, for at sikre at bundfældning ikke forekommer. 15 15 mikroliter stamopløsning af DiSC14(5) (2mM i ethanol) sættes til hver ml suspension af de røde blodlegemer. Prøven blandes straks for at sikre en hurtig og ensartet fordeling af farvestoffet i opløsningen. Efter ca. 5 minutter fjernes en lille portion til mikroskopisk undersøgelse. Man tegner en ring på 20 et mikroskopobjektglas med voksstift og en lille prøve af cellerne i farveopløsning anbringes i voksringen. Et dækglas anbringes på objektglasset og prøven iagttages. Anvendelsen af voksringen nedsætter discocyte-echinocytomdannelse, som skyldes objektog dækglasset. Anvendelse af plastikobjektglas og 25 plastikdækglas vil ligeledes forhindre denne omdannelse. På denne måde kan man sikre sig, at de røde blodlegemers struktur bibeholdes ved farvningsproceduren, mens man sikrer sig, at intens og ensartet indfarvning er tilvejebragt. Celler bør være ensartet indfarvet efter 5 minutter og udsættelsestider, 30 der er længere end 10 minutter, bør ikke være nødvendige.
Efter at man har undersøgt, om cellerne er ensartet indfarvet, sættes et lige stort rumfang phosphatpufret saltopløsning til indfarvningssupensionen. Celler centrifugeres ved 400 g i 10 minutter ved stuetemperatur, og supernatanten fjernes. Der 35 vil normalt findes synlige spor af ikke-bundet farvestof i 19 DK 167957 B1 supernatanterne efter centrifugering og derfor skal vaskeproceduren med phosphatpufret saltopløsning, som indeholder calcium og magnesium, gentages, indtil supernatanterne er fri for ikke-bundet farvestof, som målt ved spektrofluorometri.
5 Ved dette punkt kan celler enten suspenderes i en passende opløsning til undersøgelser eller blodpladefattige plasmer til reinjektion i et modtagerdyr. Til reinjektion er den almindelige fremgangsmåde, resuspendering af indfarvede røde blodlegemer i det volumen af plasma, som opnåedes ved den første 10 centrifugering af det indsamlede helblod og som blev centrifugeret ved 4000 g, for at fjerne blodplader. Alle procedurer gennemføres ved hjælp af sterile teknikker.
Eksempel 3
Indfarvning af blodplader 15 I. Celleprsoaration
Helblod opsamles i vakuumbeholdere, som indeholder natriumcitrat eller i sprøjter, som indeholder fremstillet natriumci-tratantikoagulant i en mængde, som svarer til 1/10 af sprøjtens totale rumfang. Cellerne centrifugeres ved 100 g i 10 20 minutter ved stuetemperatur, for at opnå blodpladerig plasma. Plastikpipetter og polypropylencentrifugerør anvendes til alle procedurer, som indbefatter blodplader for at undgå aktivering.
Det blodpladerige plasma bortsuges og overføres til et andet 25 centrifugerør. Blodpladerne udfældes herefter af plasma ved hjælp af centrifugering ved 1000 g i 10 minutter ved 20°C. Plasmaet opsamles herefter og sættes til side til enten funk-ti.onalitetsundersøgelse eller som et suspensionsmedium til rein jekt ionsf ormål. Dette plasma bør centrifugeres ved 4000 g i 30 10 minutter, for at sikre at alle resterende blodplader er fjernet, før anvendelse som et resuspensionsmedium, og beteg- 20 DK 167957 B1 nes som blodpladefattig plasma (PPP).
Blodpladepelleten, som fremkommer efter centrifugering ved 1000 g, bør resuspenderes forsigtig i et lille rumfang citrat-antikoagulans, for at opnå en koncentreret ensartet suspen-5 sion. Efter dette er gennemført, kan iso-osmotisk glucose herefter tilsættes som et fortyndingsmiddel, i en mængde, som svarer til det oprindelige tilstedeværende plasma. Blodpladerne centrifugeres herefter ved 300 g i 5 minutter, og superna-tanterne bortsuges. Denne glucosevaskning fjerner resterende 10 plasmaproteiner og tillader ensartet og mere intens indfarvning. Blodpladepelleten resuspenderes i glucoseopløsningen og er nu færdig til indfarvning.
Blopladekoncentrationen indstilles til 4 x 108 celler/ml og 15 μΐ stamopløsning af DiOC14(3) (2mM i absolut ethanol) tilsæt-15 ter pr. ml blodpladesuspension. Suspensionen blandes straks forsigtig og fuldstændig for at sikre lige fordeling af farvestoffet. Blodpladerne observeres under et fluorescensmikroskop for at sikre, at ensartet indfarvning er sket og i sådanne tilfælde, om disse nu er klar til adskillelse fra det ikke-20 bundne farvestof i suspensionen.
II. Anvendelse af Sephadex G-100 kolonne til adskillelse af mærkede blodplader.
Sepharose 2B blev almindeligvis anvendt for at isolere blodplader fra blodpladerig plasma. Man har nu fundet frem til, at 25 Sephadex G-100 ligeledes er velegnet til isolering af blodplader. Denne teknik anvendes sammen med indfarvningsteknolo-gien og virker på følgende måde. En blodplade-farvestofsuspension anbringes på kolonnen. De lavmolekylære farvestofmo-lekyler bliver indfanget i partiklerne, mens de store blod-30 plader passerer direkte gennem kolonnen. På denne måde kan Sephadex G-100 anvendes til adskillelse af fluorescensmærkede blodplader fra frie farvestoffer i suspension.
21 DK 167957 B1 A. Kolonnefremstillinq
Sephadex G-100 (Pharmacia Laboratories, Piscataway, New Jer-sey) hydratiseres ifølge leverandørens anvisninger, og vaskes i acetone (100%) for præparering til anvendelse som et præpa-5 rationsmedium for blodplader. Vaskeproceduren gennemføres ved at centrifugere Sephadex ved 300 G i 10 minutter ved stuetemperatur, og ved at fjerne supernatanten og resuspendere i Hanks afbalanceret saltopløsning. Sephadex bør gentagne gange vaskes med Hanks afbalanceret saltopløsning, indtil lugten af 10 acetonen ikke længere er detekterbar. Den resulterende opløsning afgasses ved at anbringe den i et bad med kogende vand eller under vakuum.
Sephadex opslæmningen hældes derefter i en kolonne. En 10 cm3 sprøjte uden stempel anvendes som kolonnemateriale. En silico-15 neslange anbringes på sprøjtens stempelrum og en lille indstil- lelig slangeklemme anvendes for at regulere væskens strøm gen- nem kolonnen. 47 μ nylonmasker anvendes som støttemateriale ved bunden af sprøjten for at tilbageholde Sepha-dexartiklerne. Konventionelle glaskolonner forsynet med glas-20 filterfritter bør undgås, idet disse kan aktivere blodpladerne. Kolonnen fyldes med Hanks afbalanceret saltopløsning og små mængder Sephadex opslæmning anbringes i kolonnen. Klemmen åbnes tilstrækkelig, for at tillade en langsom, men konstant gennemstrømning. Denne procedure pakker Sephadex jævnt og 25 ensartet og forhindrer, at der opstår luftkanaler. Proceduren ved tilsætning af HBSS og Sephadexopslæmning gentages, indtil den ønskede pakningsstør- relse af kolonnen er opnået. Kolonnen bør skyldes med HBSS (2 gange tomvolumen) før anvendelse.
B., Adskillelse af blodplader.
30 Blodpladefarvestoffet og suspensionen lægges forsigtig på Se-phadexmaterialet. Klemmen ved bunden af kolonnen bør være åben og vaskestanden i kolonnen tillades til at falde, indtil den når toppen af Sephadexopslæmningen. Gennemstrømning fortsættes 22 DK 167957 B1 for at tillade suspensionen at gennemtrænge Sephadexmateria-let. Herefter indskrænkes gennemstrømningen, når niveauet når toppen af Sephadexmaterialet. Tilstrækkelig HBSS tilsættes forsigtig på toppen af kolonnen, for at danne en puffer så at 5 yderligere HBSS nemt kan tilsættes uden at forstyrre Sephadexmaterialet. Igen genoptages gennemstrømningen af kolonnen. Ved at anvende denne metode, opnår man, at blodpladesuspensionen danner et afgrænset bånd i gelen og bevæger sig med en rimelig ensartet hastighed gennem hele søjlen. På denne måde opnås en 10 mere koncentreret blodbladeeluent. Gennemstrømning fortsætter gennem kolonnen og man opsamler 0,5 til 1,0 ml fraktioner. De blodpladeholdige fraktioner ville være synlige ved deres opa-citet og kan forenes. De forenede fraktioner centrifugeres herefter ved 300 g i 10 minutter. Supernatanten bortsuges og 15 pelleten kan resuspenderes i passende medium til undersøgelse eller analyse, eller blodpladefattig plasmasupernatant anvendes til funktionalitetsundersøgelser eller reinjektion.
Eksempel 4
Skelnen mellem oost-transfusionsblødning 20 οσ immunologiske reaktioner
Et lille antal røde blodlegemer fra hver blodenhed, som skal overføres, mærkes med en fluorescerende form af markørmolekylerne før infusion. Straks efter operation og blodtransfusion fjernes en lille portion venøst blod og en bestemmelse af de 25 procentisk mærkede (procentisk fluorescerende) celler udføres ved hjælp af strømningscytometriske eller spektrofluorome-triske metoder. Ved bestemte tidsintervaller efter den begyndende venøse aftapning fjernes yderligere portioner af blod og analyseres på lignende måde. Hvis interne blødninger finder 30 sted forandres forholdet af farvede og ufarvede celler ikke, selv om hæmatokritten er faldende. Hvis patienten udviser en post-transfus ionreaktion er de indfarvede celler (som er de overførte celler) fortrinsvis ødelagt og forholdet af farvede til ufarvede celler falder. Denne måling gør det muligt, at 23 DK 167957 B1 skelne mellem blødning og post-transfusionsimmunreaktioner.
Eksempel 5
Diagnose af idiopathisk thrombocytopenia
Fremgangsmåden er den samme som beskrevet i eksempel 4 med den 5 undtagelse, at blodpladelivstiden og blodpladedannelseshastig-heden bestemmes, således mærkes patientens egne blodplader (se eksempel 3) før infusion. Straks efter blodpladernes infusion fratages en lille portion venøst blod, og en bestemmelse af antallet mærkede (procentisk fluorescerende) blodplader pr. ml 10 udføres ved hjælp af standardstrømningscytometriske- eller spektrofluorometriske metoder. Til bestemte tidsintervaller efter den første venøse aftapning fjernes yderligere blodportioner og analyseres for procentisk positiv fluorescens. Afsætning af procentdelen indfarvede blodplader og ikke-farvede 15 blodplader som en funktion af tiden, giver klinikeren et mål for destruktionshastigheden af de mærkede blodplader og dannelseshastigheden af de umærkede blodplader. Hastigheden af dannelse eller nedbrydning af blodplader er et dynamisk mål for den thrombocytopeniske proces. På denne måde bestemmer 20 klinikeren, om det idiopathisk thrombocytopenialignende syndrom er på højde med blodpladedannelsen eller blodpladelivstiden.
Overførte blodplader mærkes ligeledes med disse farvestoffer. Endvidere gennemføres livstidsmålinger af donorblodplader på 25 samme måde som beskrevet for autologe blodplader.
Eksempel 6
Diagnose af arteriosklerosis
Diagnose af arteriosklerosis ved hjælp af denne fremgangsmåde baserer sig på hypotesen, at livstiden af en arteriosklerotisk 30 blodplade er kortere end livstiden af normale blodplader. En 24 DK 167957 B1 ringe mængde af patientens blodplader mærkes (ifølge anvisningerne i eksempel 3) med den fluorescerende, NMR eller radio-mærkende form af cellemarkørfarvestoffet.
Blodplader, der er mærket (for fremgangsmåden se eksempel 3) 5 med den fluorescerende form af molekylet reinjiceres og blodpladernes livstid bestemmes ved serielt venepunktur og bestemmelse af det resterende antal mærkede blodplader, som en funktion af tid (se eksempel 5). Blodpladelivstidsmålinger, der viser nedsat livstid, diagnosticeres ved arterosklerosis.
10 En anden diagnostisk fremgangsmåden er, at anvende en radio-isotopisk form af molekylet (γ-emitter) og at mærke patienternes blodplader in vitro (under anvendelse af fremgangsmåder, der beskrives i eksempel 3). Mærkede blodplader reinfuseres og enten måles blodpladernes livstid, ved hjælp af standardiso- 15 toptællingsmetoder, eller patienten afbilledes ved hjælp af et standard 7-kamera, for at bestemme om de mærkede blodplader hæfter sig til blodkarvægge.
Eksempel 7 Påvisning af primære tumorer eller metastaser 20 To forskellige cellulare metoder anvendes sammen med γ-emitter eller en NMR-følsom form af molekylet. Ved begge metoder anvendes tumorcellesøgende celler. En metode anvender aktiverede eller ikke-aktiverede lymfocytter og den anden metode anvender monocytter, som er neutrofil eller blodpladesporende.
25 Lymfocytter eller NK-celler aktiveres in vitro ved hjælp af kendt teknik under anvendelse af interleukin-2 eller et tilsvarende molekyle. Disse celler mærkes herefter med den radioaktive eller NMR-form af molekylet ved anvendelse af fremgangsmåden ifølge eksempel 1 og reinjiceres i patienten. Pa- 30 tienten anbringes herefter under det passende afbildningsudstyr, og lymfocytternes målsøgning registreres, for at loka- 25 DK 167957 B1 lisere tumorer af ukendt oprindelse.
Ved en lignende fremgangsmåde anvendes monocytter fra patienten, til afprøvelse i stedet for lymfocytter. Ved denne fremgangsmåde mærkes monocytter med human- eller musemonoklonalt 5 antistof, som er tumortypespecifikt, så at tumorcellegenken-delse bevares. G. Foris et al., Cell. Immuno. 78 (1983), side 276-284. Disse celler mærkes herefter med den radio-isotope-eller NMR-af bi Idende form af markørmolekylet og reinjiceres i patienten. Tidssekvensafbildning afslører hjemmestedet af 10 monocytterne.
Ved en anden fremgangsmåde til lokalisering af primære tumorer eller metastaser, mærkes monocytter, neutrofile celler eller blodplader, som beskrevet i eksempel 3, og anvendes til at opspore tumorer eller metastaser. Idet disse celler viser sig 15 tydeligt ved tumorstedet tillader afbildning af mærkede celler lokalisering af tumorerne.
Eksempel 8 Påvisning af infektionsstedet
Ved denne anvendelse følges sporet af neutrofiler fra patien-20 ten, som skal undersøges, fjernes og mærkes med den radio-isotope- eller NMR-afbildende form af markørmolekylet (fremgangsmåderne fra eksempel 1 og 2 anvendes til mærkning). Disse celler reinfusers herefter og afbildning af den neutrofile målsøgning ved hjælp af et γ-kamera eller nuklearmagnetisk af-25 bildningsteknik identificerer infektionsstedet. Sekventiel afbildning anvendes til identifikation af dynamiske forandringer i neutrofil ansamling og til registrering af forandringer som resultat af terapeutisk indgreb.
26 DK 167957 B1
Eksempel 9
Registrering af diabetisk retinopati ved hiælp af macula degenerationsreaistrerinq
Et ringe antal røde blodlegemer (type O eller autologe celler) 5 mærkes (se eksempel 2) med en form af markørmolekylet, som exciteres ved en bølgelængde af lys, der ligger uden for det synlige område (større end 700 nm). Cellerne injiceres herefter intravenøst i patienten. Ved hjælp af standardfluorescens retinalkameraer tages serielle fotografier af retinakarrene.
10 De celler, som bærer fluorescerende markører exciteres ved de passende bølgelængder og den udstrålede fluorescens opfanges på fotografisk film. Idet farvstoffet holdes tilbage i de røde blodlegemer og de røde blodlegemer ikke vil bevæge sig ud af vaskulaturen, af billedes alene fluorescensen af retinale blod-15 kar.
I en anden udførelsesform måles blodgennemstrømningshastigheden ved hjælp af en standarddobbeltstrålelaser excitations-apparat, som exciterer den samme celle i et kar ved to forskellige steder inden for dette kar. Afstanden mellem excita-20 tionspunkterne er imidlertid fastlagt. Fluorescens måles ved hvert excitationspunkt og den påkrævede tidslængde mellem de to excitationspunkter er et mål for strømningshastigheden af cellerne i karret.
Blodkarintegritet og blodstrømningshastigheder anvendes til at 25 måle maculadegeneration. Sådan et registreringsapparat anvendes til at bedømme graden af synssvækkelse og behandlings effektivitet hos diabetespatienter.
Eksempel 10 30 Påvisning af truende slagtilfælde hos patienter straks efter tidligere slagtilfælde.
27 DK 167957 B1
Blodplader fra patienten, der undersøges, mærkes (se eksempel 3) med en form af det markerende molekyle, som exciteres ved en lysbølgelængde, som ligger uden for det synlige område (større end 700 nm). De mærkede celler injiceres herefter in-5 travenøst i patienten. En standardfokuseret lyskilde (ved ex-citationsbølgelængde) rettes ned på et enkelt blodkar i det retinale leje. Fluorescens måles ved passende standardfokuserende optik og en lysforstærker. Lysforstærkerens udgangssignal digitaliseres og registreres i en computer. Fluorescens-10 intensiteten er et mål for antallet af enkle, dobbelte, tredobbelte osv. blodplader, som findes i venen. Forøget blod-pladeaggregation markerer høj risiko for et andet slagtilfælde.
Eksempel 11 15 Afbildning af arterial konstriktion
En radioisotopform af molekylet (γ-emitter) anvendes til mærkning af patientens egne blodplader in vitro (ifølge fremgangsmåden i eksempel 3) eller røde blodlegemer (ifølge fremgangsmåden i eksempel 2). Mærkede celler infuseres og patienten af-20 billedes ved hjælp af et standard γ-kamera, for at bestemme om blodkarrets volumen er forsnævret. Mærkning af de røde blodlegemer kan udføres med autologe eller type O-celler fra enhver donor.
Eksempel 12 25 Diagnose og stadiebestemmelse af arthritis
Radioisotope eller NMR-afbildende former af molekylet anvendes til at mærke (fremgangsmåden fra eksempel 1 eller 2) lymfocytter, monocytter ellet neutrofiler fra patienten, der skal undersøges. Disse mærkede celler reinfuseres herefter til pa-30 tienten og ophobning registreres ved standardafbildningsudstyr. Ved arthritis forventes monocytsporing at være mere nyt- 28 DK 167957 B1 tig, og ved degenerativ ledsygdom forventes lymfocytsporing at være mere nyttig. Dette tillader bestemmelse af antallet af febrile led og bedømmelse af terapiens virkning på patientens tilstand.
5 Eksempel 13
Hurtig bestemmelse af transplantatudstødelse
Lymfocytter, neutr of il legemer eller blodplader spiller hver en vigtig rolle ved transplantat- eller organudstødelse.
Patientceller fjernes og mærkes (ved at anvende fremgangsmåden 10 ifølge eksempel 1-3) med den radioisotope eller NMR-afbildende form af molekylet. Mærkede celler reinjiceres og sekventiel afbildning foretages på patienten. Ved eller før den tid, hvor der skal foretages reinjektion findes der en forøget stedfæstelse af den injicerede celletype i transplantatet, hvilket 15 påvises ved hjælp af denne metode.
Eksempel 14
Diagnose af multipel sklerose
Denne anvendelse har den samme metologi som eksempel 13, undtagen at lokalisering af celler i området af rygmarven eller 20 andre områder med højt myelinindhold bestemmes.
Eksempel 15 Måling af røde blodlegemers livstid, røde blodlegemer og blodvolumen Røde blodlegemers livstid bestemmes på samme måde, som beskre-25 vet ovenfor, ved skeining mellem blødning og post-transfusion-reaktion (eksempel 4). Den eneste forskel er, at patientens egne røde blodlegemer mærkes og reinjiceres. Antallet af mær-

Claims (16)

  1. 5 Massen af røde blodlegemer og blodvolumen bestemmes ved at indfarve et kendt antal røde blodlegemer (autologe eller type O) med den fluorescerende form af farvestoffet. Et kendt antal af farvede røde celler (109) injiceres i individet ved tid 0 og 5 minutter senere fjernes en portion blod. Fraktion af 10 mærkede celler bestemmes ved hjælp af strømningscytometriske-el.ler spektrofluorometriske metoder. Ud fra dette bestemmes fortyndingsfaktorer og det totale antal af celler pr. mm3, massen af de røde blodlegemer og blodvolumenet. De foretrukne udførelsesformer for den foreliggende opfindel-15 se er belyst ovenfor. Patentkrav.
  2. 1. Anvendelse af cyaninfarvestof med formlen (αΜ) πΓ® =( ΥΥΥ (Wri <®2>n-l . . · ch3 ch3 hvori J 20. er oxygen, svovl, methylen eller alkylsubstitueret methylen, m er 0-3, og n er 12-22, til fremstilling af et middel til in vitro mærkning af celler, der er beregnet til in vivo diagnosticering. DK 167957 B1
  3. 2. Anvendelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at cyaninfarvestoffet, som cellerne mærkes med, er forsynet med en γ-emitter eller en kernemagnetisk resonanssonde.
  4. 3. Anvendelse ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet 5 ved, at cellerne, der mærkes, er lymfocytter, naturlige dræberceller, monocytter, neutrofile legemer, røde blodlegemer eller blodplader.
  5. 4. Anvendelse ifølge krav 3, kendetegnet ved, at cellerne, der mærkes, er lymfocytter, naturlige dræberceller, 10 monocytter, neutrofile legemer eller blodplader, og at in vivo diagnosticeringen er en diagnosticering af primære eller meta-statiske tumorceller.
  6. 5. Anvendelse ifølge krav 3, kendetegnet ved, at cellerne, der mærkes, er neutrofile legemer, og at in vivo 15 diagnosticeringen er en diagnosticering af et infektionssted, hvorved de mærkede celler specifikt vekselvirker med en organisme, som inficerer individet, så at infektionsstedet bestemmes . 6. · Anvendelse ifølge krav 5, kendetegnet ved, at 20 cyaninfarvestoffet, hvormed cellerne mærkes, er forsynet med en 7-emitter.
  7. 7. Anvendelse ifølge krav 3, kendetegnet ved, at cellerne, der mærkes, er røde blodlegemer, og at in vivo diagnosticeringen er en diagnosticering af et individs retina for 25 tilstedeværelse af cyaninfarvestofmærkede røde blodlegemer for at påvise retinopati eller blodkardegeneration.
  8. 8. Anvendelse ifølge krav 3, kendetegnet ved, at cellerne, der mærkes, er monocytter, neutrofile legemer, lymfocytter eller blodplader, som er forsynet med en γ-emitter.
  9. 9. Anvendelse ifølge krav 8, kendetegnet ved, at DK 167957 B1 cellerne, der mærkes, anvendes sammen med afbildende metoder til bestemmelse af arteriel tillukning.
  10. 10. Anvendelse ifølge krav 8, kendetegnet ved, at cellerne, der mærkes, anvendes til stadiebestemmelse af ar- 5 thritis eller til overvågning af transplantat- eller organudstødelse .
  11. 11. Anvendelse af cyaninfarvestof med formlen ^2^-1 (C^n-l • Oi3 Oi3 hvori Y er oxygen, svovl, methylen eller alkylsubstitueret methylen, 10. er 0-3, og n er 12-22, til fremstilling af et middel til in vitro mærkning af celler ifølge krav 1 til anvendelse ved bestemmelse af cellers levetid in vivo i et individ, og til at måle hastigheden, hvormed 15 de mærkede celler bortkommer i individet.
  12. 12. Anvendelse ifølge krav 11, kendetegnet ved, at cellerne, der mærkes, er røde blodlegemer eller blodplader.
  13. 13. Anvendelse ifølge krav 11, kendetegnet ved, at cellerne, der mærkes, er røde blodlegemer, og at forsvin- 20 dingshastigheden af de mærkede blodlegemer sammenlignes med forandringer i hæmatokritten for at skelne mellem blødning og immunologisk reaktion mod de røde blodlegemer.
  14. 14. Anvendelse ifølge krav 11, kendetegnet ved, at de celler, der mærkes, er blodplader, og at forsvindingsha- DK 167957 B1 stigheden af de mærkede blodplader sammenlignes med totaltællingen af blodplader for at skelne mellem blødning eller nedsat blodpladedannelse og immunologisk reaktion mod blodpladerne.
  15. 15. Anvendelse ifølge krav 11, kendetegnet ved, at de celler, der mærkes, er blodplader, og at de mærkede blodpladers levetid bestemmes som et mål for atherosclerose.
  16. 16. Anvendelse ifølge krav 1 eller 11, kendetegnet ved, at cyaninfarvestoffets excitationsbølgelængde er uden for 10 det humane synlige spektrum.
DK570487A 1986-10-31 1987-10-30 Anvendelse af cyaninfarvestof til fremstilling af et diagnostisk middel DK167957B1 (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/925,445 US4762701A (en) 1986-10-31 1986-10-31 In vivo cellular tracking
US92544586 1986-10-31

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK570487D0 DK570487D0 (da) 1987-10-30
DK570487A DK570487A (da) 1988-05-01
DK167850B1 DK167850B1 (da) 1993-12-27
DK167957B1 true DK167957B1 (da) 1994-01-10

Family

ID=25451745

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK570487A DK167957B1 (da) 1986-10-31 1987-10-30 Anvendelse af cyaninfarvestof til fremstilling af et diagnostisk middel

Country Status (15)

Country Link
US (1) US4762701A (da)
EP (1) EP0266195B1 (da)
JP (1) JP2872243B2 (da)
KR (1) KR100298682B1 (da)
AT (1) ATE125710T1 (da)
AU (1) AU607165B2 (da)
CA (1) CA1294545C (da)
DE (1) DE3751434T2 (da)
DK (1) DK167957B1 (da)
ES (1) ES2076929T3 (da)
IE (1) IE70749B1 (da)
IL (1) IL84294A (da)
PH (1) PH24539A (da)
PT (1) PT86030B (da)
ZA (1) ZA878116B (da)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3038339B2 (ja) * 1988-05-02 2000-05-08 ザイナクシス・テクノロジーズ・インコーポレーテッド バイオ粒子の表面膜に対してバイオアフェクティング物質を結合する化合物
US5135916A (en) * 1989-06-12 1992-08-04 Oklahoma Medical Research Foundation Inhibition of complement mediated inflammatory response
FR2655546B1 (fr) * 1989-12-11 1992-03-13 Assistance Publique Composition pour injection intratumorale, et utilisation pour le marquage prechimiotherapique et preoperatoire, en laserotherapie et en thermotherapie.
ATE171543T1 (de) * 1991-07-16 1998-10-15 Transmed Biotech Inc Verfahren und zusammensetzungen für die gleichzeitige analyse einer vielzahl von analyten
CA2124329C (en) * 1991-11-27 2008-11-18 Gregory A. Kopia Compounds, compositions and methods for binding bio-affecting substances to surface membranes of bio-particles
US5437274A (en) * 1993-02-25 1995-08-01 Gholam A. Peyman Method of visualizing submicron-size vesicles and particles in blood circulation
AU6365894A (en) * 1993-03-16 1994-10-11 Alliance Pharmaceutical Corporation Fluorocarbon compositions containing a visible or fluorescent label
US7255851B2 (en) * 1994-07-01 2007-08-14 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Non-invasive localization of a light-emitting conjugate in a mammal
US5650135A (en) * 1994-07-01 1997-07-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Non-invasive localization of a light-emitting conjugate in a mammal
US6649143B1 (en) 1994-07-01 2003-11-18 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Non-invasive localization of a light-emitting conjugate in a mammal
DE19500665A1 (de) * 1995-01-12 1996-07-18 Axel Prof Dr Haase Verfahren zur ortsauflösenden Abbildung eines Bereiches eines biologischen Objektes mit Hilfe elektromagnetischer Strahlen unter Applikation von Kontrastmittel
CA2211470A1 (en) * 1995-01-30 1996-08-08 Daiichi Pure Chemicals Co., Ltd. Diagnostic marker
DE19539409C2 (de) * 1995-10-11 1999-02-18 Diagnostikforschung Inst Kontrastmittel für die Nahinfrarot-Diagnostik
US6004536A (en) * 1995-11-14 1999-12-21 Molecular Probes, Inc. Lipophilic cyanine dyes with enchanced aqueous solubilty
US5804389A (en) * 1995-12-29 1998-09-08 Phanos Technologies, Inc. Method for detecting abnormal epithelial cell shedding
DE19603033A1 (de) 1996-01-19 1997-07-24 Schering Ag Perfluoralkylhaltige Metallkomplexe, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung in der NMR-Diagnostik
US8349602B1 (en) 1996-04-19 2013-01-08 Xenogen Corporation Biodetectors targeted to specific ligands
US5672333A (en) * 1996-05-13 1997-09-30 Mallinckrodt Medical, Inc. Delta1,6 bicyclo 4,4,0! functional dyes for contrast enhancement in optical imaging
US5723104A (en) * 1996-05-13 1998-03-03 Fung; Ella Y. Monocyclic functional dyes for contrast enhancement in optical imaging
US5989835A (en) * 1997-02-27 1999-11-23 Cellomics, Inc. System for cell-based screening
US6008010A (en) 1996-11-01 1999-12-28 University Of Pittsburgh Method and apparatus for holding cells
ATE399568T1 (de) * 1997-02-04 2008-07-15 Phanos Tech Inc Verfahren zur messung von epithelialzellenverlust
US6727071B1 (en) 1997-02-27 2004-04-27 Cellomics, Inc. System for cell-based screening
EP0983498B1 (en) 1997-02-27 2004-05-26 Cellomics, Inc. A system for cell-based screening
US7117098B1 (en) 1997-02-27 2006-10-03 Cellomics, Inc. Machine-readable storage medium for analyzing distribution of macromolecules between the cell membrane and the cell cytoplasm
US5976502A (en) * 1997-10-21 1999-11-02 Gholam A. Peyman Method of visualizing particles and blood cells containing a fluorescent lipophilic dye in the retina and choroid of the eye
US7294755B1 (en) 1997-11-14 2007-11-13 Cedars-Sinai Medical Center Genetic modification of male germ cells for generation of transgenic species and genetic therapies
ATE426036T1 (de) * 1997-11-14 2009-04-15 Cedars Sinai Medical Center Transfektion und transfer nicht humaner mannlicher keimzellen zur generierung transgener nicht humaner saugetiere
US6734338B1 (en) 1997-11-14 2004-05-11 Cedars-Sinai Medical Center Transfection, storage and transfer of male germ cells for generation of transgenic species and genetic therapies
US6986993B1 (en) * 1999-08-05 2006-01-17 Cellomics, Inc. System for cell-based screening
US6351663B1 (en) 1999-09-10 2002-02-26 Akorn, Inc. Methods for diagnosing and treating conditions associated with abnormal vasculature using fluorescent dye angiography and dye-enhanced photocoagulation
US6944493B2 (en) * 1999-09-10 2005-09-13 Akora, Inc. Indocyanine green (ICG) compositions and related methods of use
US6443976B1 (en) 1999-11-30 2002-09-03 Akorn, Inc. Methods for treating conditions and illnesses associated with abnormal vasculature
US6716588B2 (en) 1999-12-09 2004-04-06 Cellomics, Inc. System for cell-based screening
ATE297981T1 (de) 2000-01-11 2005-07-15 Greenville Hospital System Herstellung von vakzinen unter der verwendung von hybrid-zellen
US20090087450A1 (en) * 2000-01-11 2009-04-02 Greenville Hospital System Combination therapy of hybrid cells with BCG injection for treating Cancer Patients
US20070212338A1 (en) * 2000-01-11 2007-09-13 Greenville Hospital System Hybrid cells
US20030223935A1 (en) * 2001-03-05 2003-12-04 Gray Brian D. Fluorescent membrane intercalating probes and methods for their use
WO2001066153A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-13 Phanos Technologies, Inc. Fluorescent membrane intercalating probes and methods for their use
US6689391B2 (en) 2001-03-30 2004-02-10 Council Of Scientific & Industrial Research Natural non-polar fluorescent dye from a non-bioluminescent marine invertebrate, compositions containing the said dye and its uses
EP1383911A4 (en) * 2001-04-02 2004-12-15 Cytoprint Inc METHOD AND APPARATUS FOR DISCOVERING, IDENTIFYING AND COMPARING BIOLOGICAL ACTIVITY MECHANISMS
US8521260B2 (en) * 2002-12-02 2013-08-27 Yeda Research And Development Co. Ltd. Characterization of arteriosclerosis by optical imaging
US20060034943A1 (en) * 2003-10-31 2006-02-16 Technology Innovations Llc Process for treating a biological organism
US7776529B2 (en) 2003-12-05 2010-08-17 Life Technologies Corporation Methine-substituted cyanine dye compounds
AU2005285483A1 (en) * 2004-08-05 2006-03-23 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Methods and compositions for cell activation
TWI306401B (en) * 2004-08-13 2009-02-21 Nat Health Research Institutes Benzothiazolium compounds
WO2006124816A1 (en) 2005-05-11 2006-11-23 Molecular Probes, Inc. Fluorescent chemical compounds having high selectivity for double stranded dna, and methods for their use
AU2005234696B2 (en) 2005-11-18 2012-02-16 Phanos Technologies, Inc. Fluorescent membrane intercalating probes and methods for their use
US11052141B1 (en) 2008-10-02 2021-07-06 Kode Biotech Limited Method of modifying the immune response
GB2476767B (en) 2008-10-02 2014-06-25 Kode Biotech Ltd Method of modifying the immune response
WO2012003334A2 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 Case Western Reserve University Molecular probes for imaging of myelin
US20200193004A1 (en) * 2018-12-12 2020-06-18 Tesseract Health, Inc. Biometric identification systems and associated devices
CN111334467A (zh) * 2018-12-18 2020-06-26 北京大学 一种光磁双模态指示细胞,其制备方法,其检测方法及其在体内示踪中的应用
US11737665B2 (en) 2019-06-21 2023-08-29 Tesseract Health, Inc. Multi-modal eye imaging with shared optical path

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3673410A (en) * 1969-06-25 1972-06-27 John H Waite Method of examination of cell samples using a radioactively tagged dye
US4343782A (en) * 1978-04-20 1982-08-10 Shapiro Howard M Cytological assay procedure
US4424201A (en) * 1978-11-28 1984-01-03 Rockefeller University Employment of a mereyanine dye for the detection of malignant leukocytic cells
US4311688A (en) * 1979-10-29 1982-01-19 Serono Laboratories Inc. Composition and method for cancer detection in humans
US4401647A (en) * 1980-03-03 1983-08-30 The Regents Of The University Of Ca Radiolabeled neoglycopeptides

Also Published As

Publication number Publication date
DK570487A (da) 1988-05-01
IE70749B1 (en) 1996-12-30
EP0266195B1 (en) 1995-08-02
IL84294A0 (en) 1988-03-31
ATE125710T1 (de) 1995-08-15
PH24539A (en) 1990-08-03
ZA878116B (en) 1988-08-31
DE3751434D1 (de) 1995-09-07
PT86030B (pt) 1990-08-31
IL84294A (en) 1992-03-29
AU8040187A (en) 1988-05-05
AU607165B2 (en) 1991-02-28
IE872871L (en) 1988-04-30
JPS63126833A (ja) 1988-05-30
DK167850B1 (da) 1993-12-27
DK570487D0 (da) 1987-10-30
EP0266195A1 (en) 1988-05-04
CA1294545C (en) 1992-01-21
ES2076929T3 (es) 1995-11-16
PT86030A (en) 1987-11-01
US4762701A (en) 1988-08-09
JP2872243B2 (ja) 1999-03-17
KR880005458A (ko) 1988-06-29
DE3751434T2 (de) 1996-05-15
KR100298682B1 (ko) 2001-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK167957B1 (da) Anvendelse af cyaninfarvestof til fremstilling af et diagnostisk middel
US4783401A (en) Viable cell labelling
CA1294544C (en) Cell growth rate determination
Young et al. Hemolytic reactions produced in dogs by transfusion of incompatible dog blood and plasma: I. Serologic and hematologic aspects
Teare et al. Long-term tracking of lymphocytes in vivo: the migration of PKH-labeled lymphocytes
JP6545198B2 (ja) 周囲温度での血液サンプル中の代謝的に活性な細胞の安定化
Buckley et al. Identification by fluorescent antibody of developmental forms of psittacosis virus in tissue culture.
EP0639985A1 (en) Method and composition for preserving antigens and process for utilizing cytological material produced by same
Kazmierowski et al. Herpes simplex antigen in immune complexes of patients with erythema multiforme: Presence following recurrent herpes simplex infection
Yunis et al. Cell Antigens and Cell Specialization: I. A Study of Blood Group Antigens on Normoblasts
Bloch et al. A comparison of the surfaces of human erythrocytes from health and disease by in vivo light microscopy and in vitro electron microscopy
Ruppel et al. Schistosoma mansoni: surface membrane stability in vitro and in vivo
Schlegel et al. [28] Phospholipid asymmetry of loaded red cells
Sikpi et al. Metabolic and ultrastructural characterization of guinea pig alveolar type II cells isolated by centrifugal elutriation
Matthews Serological techniques for plant viruses
JPS6262292B2 (da)
CN87107218A (zh) 体内细胞示踪
Baldini Comprehensive three year progress report, August 1, 1975-October 31, 1978
Hiebl et al. Influence of iodine-containing radiographic contrast media on the phenotype of erythrocytes from different laboratory animal species
Naigaonkar A manual of medical laboratory technology
Rumbaut Regulation of microvascular permeability by nitric oxide
Crook et al. Electrokinetic properties and surface membrane sialic acid status of platelets in idiopathic thrombocytopenic purpura (ITP)
Levy et al. Antigenicity of canine tissue cultures
Kreier A COMPARISON OF THE ANTIGENIC AND MORPHOLOGIC FEATURES OF ANAPLASMA MARGINALE WITH THOSE OF SEVERAL OTHER HEMOTROPIC PARASITES.
Cassidy The hematology of hog cholera

Legal Events

Date Code Title Description
B1 Patent granted (law 1993)
B1 Patent granted (law 1993)
PBP Patent lapsed
PBP Patent lapsed

Country of ref document: DK