利用荧光鉴定分子结构和使体腔起皱的细胞类型的技术制造技术

本发明专利技术涉及用于检测由体腔壁上的分子成分发射的荧光的技术，包括将自主性固相支持体引入体腔。体腔的腔壁细胞被安装到固相支持体上、具有激发特定荧光信号的波长的光源照射。安装到固相支持体上的检测器检测被照射细胞是否发出特定的荧光信号。如果从被照射细胞中检测到特定的荧光信号，那么就可确定被检荧光信号的腔壁强度或位置或这二者。这些技术使得胶囊所收集的信息能够支持ＧＩ癌症及其它肠病理学和综合症的诊断和治疗方法。例如，这些方法能够利用内源性和外源性荧光团诊断成像，通过在有或无光活化的情况下靶向释放药物来治疗患病部位，以及确定疗效。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉参考本申请按35 U.S.C.§119(e)的规定要求2002年8月1日提交的美国临时申请60/400,325的优先权，该申请的全部内容如同此处提到一样作为参考引入本文。
技术介绍
1、专利
本专利技术涉及鉴定动物体腔壁的分子结构和细胞类型；尤其是涉及用于诊断或治疗方法(例如基于标记肿瘤细胞的选择性破坏的体内治疗方法)的体腔壁细胞类型的荧光成像。本专利技术在其它病理学和综合病症中可用于诊断和治疗肠癌和结肠癌。2、
技术介绍
胃肠(GI)道癌症如果早期检测出来是容易治疗的。因此，在开发用于检查胃肠道癌症早期癌症征兆的系统方面，已经开展了大量工作。第一显著的进步之一是内窥镜，其使得医生能够用相干光束纤维光缆探头端部的微型光源来检查胃肠道部分。所反射的光束图像通过纤维光缆返回，以便被外部数字照相机检测到，并显示在外部监视器上或者记录在外部录像机上或者二者兼具。虽然内窥镜适合检查食道、胃和部分大肠，但是其不能检查大肠的某些部分(结肠)，也不能检查大部分小肠。近年来，伴随着用于检查小肠的互补型外部监测系统，开发出含有微型光学数字照相机和无线电传输系统的可吞咽胶囊。例如，一种胶囊及监测系统可从GivenImaging Ltd.of Yokneam，Israel购买(商品名为M2A)，另一种可从RF SYSTEM Lab.of Nagano City，Japan购买(商品名为NORIKA)。在撰写本申请文件时，这些系统在因特网域名分别为givenimaging.com和rfnorika.com的环球网上有所描述。这些系统部件在若干专利中有所描述，包括1997年2月18日出版的G.V.Iddan和D.Sturlesi的U.S.5,604,531(此后称作Iddan I)，该专利的全部内容如同此处提到一样作为参考并入本文。胶囊被病人吞下并一路向前进入小肠。当胶囊通过蠕动挤过小肠时，其照射肠壁并利用照相机系统捕获壁的图像，且将这些图像传输给病人体外的监测单元。监测单元包括围绕病人躯干的无线频率(rf)接收机、用于解释所接收的信号的处理器、用于记录所解释的照片的记录器、以及用于将图像展示给技术人员或临床医生的显示器。由于胶囊横贯胃肠道需要花费大约8小时，因此经常先记录数据，然后技术人员再回顾能够在较短时间(1小时的数量级)内观察的录像带重播。虽然对小肠和上部的大肠(上部的结肠)以及其它身体口穴(体腔)的形态成像取得了很大进展，但是现有技术的胶囊系统还存在一些缺陷。诸如由Givens和Norika系统实施的反射成像监测腔内壁的形态，即壁的生长或突起形状。在早期阶段，一些癌细胞和癌前期细胞没有形成能够在形态上与细胞壁上发现的其它结构区分开的结构。在进一步的发展阶段，当肿瘤在形态上显现出来时，现有技术的胶囊系统不能将含有响应治疗的垂死细胞的肿块和含有对抗治疗或继续生长的成活细胞的肿块区分开。在肠壁细胞的其它疾病中，在形态上与正常细胞一样的异常细胞行使不同的功能并产生或摄入不同的分子(包括不同的蛋白质)。例如，这样的疾病包括胃肠的能动性、局部缺血和蛋白质缺失紊乱症。因此，现存的胶囊系统不能区分构成壁结构的与一些明显疾病相关的细胞类型和功能。基于以上论述，显然需要确定小肠或上部大肠或二者的壁细胞类型和功能的技术。总之，需要确定体腔(包括胃肠道、窦道和大血管等)壁的细胞类型和功能的技术。专利技术概述按照本专利技术的多种实施例，开拓用于区分细胞突中的分子参与体的荧光发射性质，以便检测自主性胶囊可通行的体腔壁的细胞类型或细胞突或这二者。由胶囊收集的信息可用来支持诊断和治疗方法。在一些实施例中，胶囊还行使一种或多种治疗作用，例如激活光活化毒素。本专利技术的几个方面涉及到胶囊及监测单元和系统，以及利用胶囊测定从使体腔起皱(lining)的细胞发出的荧光并诊断和治疗与这些细胞有关的疾病的方法。按照本专利技术的一个方面，一种用于确定体腔壁的细胞类型或功能的方法包括将自主性固相支持体引入体腔。体腔壁细胞被安装到固相支持体上、具有激发特定荧光信号的波长的光源照射。安装到固相支持体上的检测器检测被照射的细胞是否发出特定的荧光信号。如果从被照射的细胞中检测到特定的荧光信号，那么就可确定所检荧光信号的腔壁强度或部位或这二者。在多种实施例中，信号来自于内源性或外源性荧光团或这二者。按照此方面的一个实施例，形成指示腔壁上检测到特定荧光信号的位置的图像。按照此方面的另一个实施例，将结合腔壁的某些细胞或被这些细胞内在化的外源性荧光标记探针引到包括被照射细胞的腔壁细胞中。外源性探针经肿瘤组织的选择性摄取，或通过从胶囊直接释放到腔内、然后被腔壁内的细胞摄取，或通过本领域内公知的任何其它方式，可通过血液或消化系统插入腔壁内。外源性探针在任何情形下都发出特定的荧光信号。按照另一个实施例，外源性荧光标记探针从固相支持体上的储器中释放出来。在一些这样的实施例中，外源性荧光探针被腔壁细胞局部摄取。按照另一个实施例，为了增强外源性探针的局部摄取，从固相支持体上的声源发射出超声波。按照另一个实施例，为了增强外源性探针的摄取，由固相支持体上的电极产生电场。按照本专利技术另一个方面，一种用于检测由体内肠细胞发出的荧光的方法包括将自主性固相支持体引入肠腔内。肠壁细胞被安装到固相支持体上、具有发射特定荧光信号的波长的光源照射。安装到固相支持体上的检测器检测被照射的细胞是否发出特定的荧光信号。如果从被照射的细胞中检测到特定的荧光信号，那么就可确定被检荧光信号的肠强度或部位或这二者。按照本专利技术的另一个方面，一种用于杀死动物肠道中的异常细胞的方法包括给动物施用被异常肠细胞选择性内在化或结合到这些细胞上的外源性荧光标记探针。将自主性固相支持体引入肠腔内。肠壁细胞被安装到固相支持体上、具有激发特定荧光信号的波长的光源照射，所述特定荧光信号是由外源性探针上的荧光标记物发射的。安装到固相支持体上的检测器检测被照射的细胞是否发出特定的荧光信号。如果检测到特定的荧光信号，那么就释放杀死异常肠细胞的药物。在一些实施例中，从激发药物中的荧光团或光活化毒素并杀死异常肠细胞的固相支持体上发出治疗光信号。按照本专利技术另一方面，一种用于杀死动物肠道中的异常细胞的方法包括给动物施用一定量的一种或多种被异常肠细胞选择性内在化或结合到这些细胞上的外源性探针。至少一种探针结合到荧光标记物上，且至少一种探针结合到光活化毒素上。在许多情形中，光活化毒素和荧光标记物是一种物质并且是同一物质。将自主性固相支持体引入肠腔内。肠壁细胞被安装到固相支持体上、具有激发特定荧光信号的波长的光源照射，所述特定荧光信号是由外源性探针上的荧光标记物发射的。安装到固相支持体上的检测器检测被照射的细胞是否发出特定的荧光信号。如果检测到特定的荧光信号，那么细胞就被激活杀死异常细胞的光活性毒素的光所照射。按照本专利技术的另一方面，一种用于确定动物的上部或下部肠道或这二者的癌症治疗效果的方法包括给具有上部或下部肠道癌的动物施用一定量的被癌细胞选择性内在化或结合到这些细胞上的外源性荧光标记探针。肠壁细胞被安装到引入肠腔内的第一自主性固相支持体上、具有激发特定荧光信号的波长的光源照射，所述特定荧光信号是由癌细胞中的外源性探针上的荧光标记物发射的。安装到第一固相支持体上的检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测体腔壁上细胞发射的荧光的方法，包括如下步骤：ａ）将自主性固相支持体引入体腔；ｂ）用安装到固相支持体上、具有激发特定荧光信号的波长的光源照射体腔壁上的细胞；ｃ）在安装到固相支持体上的检测器上检测在步骤ｂ照射 的细胞是否发出特定的荧光信号；以及ｄ）如果从被照射的细胞中检测到特定的荧光信号，那么就确定所检荧光信号的腔壁强度或部位中的至少一者。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊加尔马达尔，约翰C墨菲，
申请(专利权)人：约翰霍普金斯大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]