[发明专利]应用于癌症治疗的免疫修饰碳纳米管

说明书

一种构建免疫修饰纳米管的方法，以及使用该化合物将免疫佐剂输送至肿瘤细胞和产生靶向、协同光物理和免疫学反应的方法，用于癌症的治疗。为了制备免疫修饰的纳米管，将碳纳米管溶解于糖化壳聚糖(一种免疫刺激物)的一种溶液中，从而，将糖化壳聚糖作为一种表面活性剂使用，使纳米管的水溶液稳定。该化合物能用于癌症的治疗。本方法包括皮下注射免疫修饰纳米管和对目标肿瘤进行激光照射的步骤。纳米管作为一种载体使用，用于将免疫佐剂运输至肿瘤细胞中，以及作为受者中一个肿瘤细胞团块中的一种光吸收剂作用。在激光照射目标肿瘤细胞下，肿瘤细胞内的免疫修饰纳米管能产生空间和时间的协同光热和免疫反应，用于癌症的治疗。

本申请是申请日为2012年2月28日、申请号为201280010837.3、发明名称为“应用于癌症治疗的免疫修饰碳纳米管”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉参考

本申请宣称具有美国专利申请(13/037，171)的所有权益。该美国专利，发明名称为“应用于癌症治疗的免疫修饰碳纳米管”，于2011年2月28日提交，在此以其全部目的完整的作为本申请的参考。

发明的领域

本发明涉及纳米技术的生物医学应用领域。更为特别地，本发明涉及一种新型的免疫修饰碳纳米管化合物，以及用该化合物将免疫佐剂运送至癌细胞，产生靶向、协同光物理和免疫学反应，用于癌症的治疗。

发明的背景

纳米技术已被用于生物医学领域中。尤其是，单壁碳纳米管(SWNTs)已经被用于各种生物系统中。单壁碳纳米管(SWNTs)的一个固有特性是，它们能穿过细胞膜而不会诱发细胞毒性。单壁碳纳米管(SWNTs)的其它固有特性是，它们在近红外(NIR)区有很强的光吸收能力。曾有报告称，在近红外激光照射和射频照射期间，单壁碳纳米管(SWNTs)能提高细胞的热破坏。由于在700-1100nm的范围内，生物组织比较透光，所以用于光热疗法的理想单壁碳纳米管(SWNTs)在近红外区内应该有一个吸收谱带。此外，尺寸均一的纳米管更为适宜，这样一个窄吸收峰就能用于有效的光照射。在“通过在双金属钴-钼催化剂上进行的CO催化分解来控制单壁碳纳米管的生产”(Kitiyanan B，Alvarez We，Harwell JH，Resasco DE(2000)in Chem.Phys.Lett.317：497-503)中讨论的CoMoCAT方法，通过引用成为本发明中的一部分，用于生产具有一个980nm左右的强烈吸收窄谱带的单壁碳纳米管(SWNTs)。

对于生物应用，单壁碳纳米管(SWNTs)应该在一种水悬液中制备；稳定溶解需要表面活性剂，以避免纳米管的聚集。十二烷基苯磺酸钠(NaDDBS)、羧甲基纤维素钠(NaCMC)和胆酸钠(NaCholate)通常作为纳米管的表面活性剂使用。

单壁碳纳米管(SWNTs)的电子结构易受周围静电环境中变化的影响。例如，通过表面电荷转移或通过分子的吸收，能极大地改变它们的光反应。因此，具有合适光学性质的SWNT溶液对于生物医学的应用来说至关重要。

由于肿瘤细胞对温度升高具有敏感性，光热疗法对于局部癌症治疗有效。激光免疫疗法的开发是将免疫刺激的光热反应结合来治疗转移瘤。使用一种近红外激光照射和一种光吸收染料的结合方法，其选择性的光热作用可作为肿瘤的一线攻击使用。可以联合使用一种免疫刺激物来诱发免疫反应。一种新型的化合物，糖化壳聚糖(glycated chitosan，GC)作为这样的一种免疫刺激物已被研发。在预临床研究中，使用糖化壳聚糖(GC)和光吸收染料的激光免疫疗法已被证实对转移瘤的治疗很有效。此方法也已经用于治疗晚期乳腺癌患者，并具有令人满意的治疗结果。

发明概要