JP2010531436A - グルコースのためのボロン酸キレーターを使用するジオール類および炭水化物の検出のためのセンサー - Google Patents
グルコースのためのボロン酸キレーターを使用するジオール類および炭水化物の検出のためのセンサー Download PDFInfo
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Abstract
Description
この出願は、2007年6月8日に出願された米国仮特許出願第60/933,724号、および発明者Heather Clarkによる表題「Sensors for the Detection of Diols and Carbohydrates」の2008年5月29日に出願された米国仮特許出願第60/933,724号の利益を主張する。参照された全出願の教示は、それらの全体が参考として本明細書に援用される。
本発明はとりわけ、キレート化が可能な検体を検出するためのセンサー粒子およびその使用方法を提供する。本主題の発明の具体的な実施形態が論じられたが、以上の明細書は実例を示すもので限定的ではない。本明細書を吟味するとき、当業者には本発明の多くのバリエーションが明らかになるであろう。本発明のすべての範囲は、本請求項、およびそれらすべての範囲の等価物、並びにかかるバリエーションを参照することによって決定されるべきである。
本明細書に挙げるすべての出版物および特許は、あたかも各個別の出版物または特許が、具体的かつ個別に参照により組み込まれることが示されるように、参照により全体が本明細書に組み込まれる。矛盾が生じた場合、本明細書における任意の定義を含めて、本出願書が優先される。
Claims (70)
- キレート化が可能な検体の存在を検出するためのセンサー粒子であって、
量子ドット、
該キレート化が可能な検体と結合する部分を含むポリマーを含有するポリマーマトリクス、および
該キレート化が可能な検体の不在下で該部分に結合する、該ポリマーマトリクスに結合した発色団
を含むセンサー粒子。 - 前記キレート化が可能な検体は、グルコースである、請求項1に記載の粒子。
- グルコースと結合する前記部分は、ボロン酸またはボロン酸エステル部分を含む、請求項2に記載の粒子。
- 前記部分は、ボロン酸類であり、該ボロン酸類は、芳香族ボロン酸および脂肪族ボロン酸から選択される、請求項3に記載の粒子。
- 前記部分は、ボロン酸エステル類であり、該ボロン酸エステル類は、芳香族ボロン酸エステルおよび脂肪族ボロン酸エステルから選択される、請求項3に記載の粒子。
- 前記発色団は、前記部分に結合しているとき、第1の波長の光子を吸収し、該部分から解放されているとき、第2の波長の光子を吸収する、請求項1〜5のいずれかに記載の粒子。
- 前記ボロン酸またはボロン酸エステル部分は、リンカーを通じて前記ポリマーマトリクスに共有結合している、請求項4〜6のいずれかに記載の粒子。
- 前記部分は、前記キレート化が可能な検体および前記発色団と可逆的かつ競合的に結合する、請求項1〜7のいずれかに記載の粒子。
- 前記発色団は、前記ポリマーマトリクスに共有結合している、請求項1〜8のいずれかに記載の粒子。
- 励起状態にある前記量子ドットにより放出された光子は、非結合状態にある前記発色団に吸収されるが、しかし結合状態にある該発色団には吸収されない、請求項1〜9のいずれかに記載の粒子。
- 前記ポリマーマトリクスの少なくとも一部上に配置された生体適合性コーティングをさらに備える、請求項1〜10のいずれかに記載の粒子。
- キレート化が可能な検体に対して選択的なセンサー粒子を調製する方法であって、該キレート化が可能な検体と結合する部分を含むポリマー前駆体混合物、および発色団に量子ドットを接触させることを含む、方法。
- 前記キレート化が可能な検体は、グルコースである、請求項12に記載の方法。
- 前記キレート化が可能な検体と結合する前記部分は、ボロン酸類および/またはボロン酸エステル類を含む、請求項12〜13のいずれかに記載の方法。
- 前記ポリマーマトリクスの少なくとも一部分を生体適合性層で覆うことをさらに含む、請求項12〜14のいずれかに記載の方法。
- キレート化が可能な検体の存在を検出するためのセンサー粒子であって、
該キレート化が可能な検体と結合する部分を含むポリマーを含有するポリマーマトリクス、
グルコースの不在下で該部分に結合する、該ポリマーマトリクスに結合した発色団
を含むセンサー粒子。 - 蛍光色素をさらに備える、請求項16に記載の粒子。
- 励起状態にある前記蛍光色素によって放出された光子は、非結合状態にある前記発色団に吸収されるが、しかし結合状態にある該発色団には吸収されない、請求項17に記載の粒子。
- 前記結合した発色団は、1つの波長の光子を放出し、前記結合していない発色団は、第2の波長の光子を放出する、請求項16に記載の粒子。
- 励起状態にある前記蛍光色素によって放出された光子は、結合状態にある前記発色団に吸収されるが、しかし非結合状態にある該発色団には吸収されない、請求項17に記載の粒子。
- 前記キレート化が可能な検体は、グルコースである、請求項16〜20のいずれかに記載の粒子。
- 前記キレート化が可能な検体と結合する前記部分は、ボロン酸類およびボロン酸エステル類のいずれかを備える、請求項16〜21のいずれかに記載の粒子。
- 前記部分は、前記キレート化が可能な検体および前記発色団と可逆的かつ競合的に結合する、請求項16〜22のいずれかに記載の粒子。
- 前記ポリマーマトリクスの少なくとも一部分上に配置された生体適合性コーティングをさらに備える、請求項16〜23のいずれかに記載の粒子。
- キレート化が可能な検体に対して選択的なセンサー粒子を調製する方法であって、
前記キレート化が可能な検体と結合する部分を備えるポリマー前駆体混合物、および発色団に蛍光色素を接触させること
を含む、方法。 - 前記キレート化が可能な検体は、グルコースである、請求項25に記載の方法。
- 前記キレート化が可能な検体と結合する前記部分は、ボロン酸類および/またはボロン酸エステル類のいずれかを備える、請求項25〜26のいずれかに記載の方法。
- 前記ポリマーマトリクスの少なくとも一部分を生体適合性層で覆うことをさらに含む、請求項25〜27のいずれかに記載の方法。
- キレート化が可能な検体の媒体中における存在を検出するための方法であって、
請求項1〜11のいずれかに記載の粒子を該媒体に接触させること、
量子ドットに光子を放出させる光エネルギーに該量子ドットを曝すこと、
検出器を用いて該光子を検出すること、および
該検出された光子に基づいて、結合したキレート化が可能な検体の存在または不在を決定すること
を含む、方法。 - 前記キレート化が可能な検体は、グルコースである、請求項29に記載の方法。
- 前記光エネルギーは、UV放射である、請求項29〜30のいずれかに記載の方法。
- 前記媒体は、水、血液、血漿または尿を含む、請求項29〜31のいずれかに記載の方法。
- 前記方法は、インビトロで行なわれる、請求項29〜32のいずれかに記載の方法。
- 前記方法は、インビボで行なわれる、請求項29〜32のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子は、細胞内に位置する、請求項29〜31のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子は、細胞外に位置する、請求項29〜32のいずれかに記載の方法。
- キレート化が可能な検体の媒体中における存在を検出するための方法であって、
請求項16〜24のいずれかに記載の粒子を該媒体に接触させること、
蛍光色素に光子を放出させる光エネルギーに該色素を曝すこと、
検出器を用いて該光子を検出すること、および
該検出された光子に基づいて、結合したキレート化が可能な検体の存在または不在を決定すること
を含む、方法。 - 前記キレート化が可能な検体は、グルコースである、請求項37に記載の方法。
- 前記光エネルギーは、UV放射である、請求項37〜38のいずれかに記載の方法。
- 前記媒体は、水、血液、血漿または尿を含む、請求項37〜39のいずれかに記載の方法。
- 前記方法は、インビトロで行なわれる、請求項37〜40のいずれかに記載の方法。
- 前記方法は、インビボで行なわれる、請求項37〜40のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子は、細胞内に位置する、請求項37〜39のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子は、細胞外に位置する、請求項37〜40のいずれかに記載の方法。
- キレート化が可能な検体の動物中における存在を検出するための方法であって:
センサー粒子を動物細胞または組織と接触させるステップであって、該センサー粒子は、少なくとも1つの量子ドットおよび/または蛍光色素、キレート化が可能な検体と結合する部分を含むポリマーを含有するポリマーマトリクス、および該キレート化が可能な検体の不在下で該部分に結合する、該ポリマーマトリクスに結合した発色団を備える、ステップ;
該量子ドットおよび/または蛍光色素に光子を放出させる光エネルギーに該粒子を曝すステップ;
検出器を用いて該光子を検出するステップ;および
該検出された光子に基づいて、結合したキレート化が可能な検体の存在または不在を決定するステップ
を含む、方法。 - 前記粒子は、前記動物の真皮または表皮内に移植される、請求項45に記載の方法。
- 前記粒子は、少なくとも1つの量子ドットを含む、請求項45〜46のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子は、少なくとも1つの蛍光色素を含む、請求項45〜47のいずれかに記載の方法。
- 粒子溶液は、1つまたはそれ以上のセンサー粒子を含む、請求項45〜48のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子溶液は、動物の真皮内に注入される、請求項49に記載の方法。
- 前記粒子溶液は、動物の表皮内に注入される、請求項49に記載の方法。
- 前記粒子は、細胞内に配置される、請求項45〜51のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子は、細胞外に配置される、請求項45〜51のいずれかに記載の方法。
- 前記動物はヒトである、請求項45〜53のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子溶液は、平均粒子サイズが10nmと10ミクロンとの間である粒子を含む、請求項49〜54のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子溶液は、平均粒子サイズが10ミクロンと500ミクロンとの間である粒子を含む、請求項49〜54のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子溶液は、平均粒子サイズが50ミクロンと200ミクロンとの間である粒子を含む、請求項56に記載の方法。
- 前記粒子は、キレート化が可能な検体と接触すると光学的な変化を生じる、請求項45〜57のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子は、前記キレート化が可能な検体と接触すると蛍光の変化を生じる、請求項45〜58のいずれかに記載の方法。
- 前記部分は、前記キレート化が可能な検体および前記発色団と可逆的かつ競合的に結合する、請求項45〜59のいずれかに記載の方法。
- 前記キレート化が可能な検体は、グルコースである、請求項45〜60のいずれかに記載の方法。
- 前記部分は、ボロン酸類またはボロン酸エステルを備える、請求項45〜61のいずれかに記載の方法。
- 前記ボロン酸類は、芳香族ボロン酸類および脂肪族ボロン酸類から選択される、請求項62に記載の方法。
- 前記ボロン酸エステル類は、芳香族ボロン酸エステル類および脂肪族ボロン酸エステル類から選択される、請求項62に記載の方法。
- 前記ボロン酸またはボロン酸エステルは、リンカーを通じて前記ポリマーマトリクスに共有結合している、請求項62〜64のいずれかに記載の方法。
- 前記発色団は、前記ポリマーマトリクスに共有結合している、請求項45〜65のいずれかに記載の方法。
- 前記発色団は、前記部分に結合しているとき、第1の波長の光子を吸収し、該部分から解放されているとき、第2の波長の光子を吸収する、請求項45〜66のいずれかに記載の方法。
- 励起状態にある前記量子ドットによって放出された光子は、非結合状態にある前記発色団に吸収されるが、しかし結合状態にある該発色団には吸収されない、請求項45〜67のいずれかに記載の方法。
- 励起状態にある前記量子ドットによって放出された光子は、結合状態にある前記発色団に吸収されるが、しかし非結合状態にある該発色団には吸収されない、請求項45〜67のいずれかに記載の方法。
- 前記粒子は、前記ポリマーマトリクスの少なくとも一部分上に配置された生体適合性コーティングをさらに備える、請求項45〜69のいずれかに記載の方法。
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