[发明专利]粒子、方法以及其用途

说明书

相关申请案之交叉参考

本申请案要求于2012年8月31日申请的美国临时专利申请案第61/696,122号的优先权和权益，所述申请案的全文通过引用并入本文中。

背景技术

可以并有掺杂剂实体的纳米粒子系统具有巨大的潜力并且适用于广泛多种情形。对改良系统存在持续的需求。这种系统的一种特定发展目标为提供可以在手术中利用的成像纳米粒子以界定切除界限。手术切除的完整性极大地影响着发病率和死亡率。挑战和重要性在移除肿瘤的手术中尤其紧急。外科医生在试图实现更完全的肿瘤切除过程中遇到数种障碍，所述障碍包括不规律且模糊的肿瘤边缘以及靠近或侵入关键生理结构的肿瘤生长。到目前为止已探索广泛多种技术以更好地观察肿瘤边缘。然而，对新型且更好的探测器和/或方法仍存在持续的需求。具体来说，对用于精确检测残余肿瘤的实时探测器/方法存在重要的、未满足的需求。

政府支持

本发明根据美国国立卫生研究院授予的NIH-NCI K08 CA163961在政府支持下进行。美国政府在本发明中享有某些权利。

发明内容

本发明提供与粒子(例如表面增强(共振)拉曼(Raman)散射(SE(R)RS)活性粒子)有关的技术，包括用于制备粒子和/或使用粒子以及粒子自身的技术。一般来说，如本文中所描述和/或利用的粒子含有纳米级核心、密封剂以及多个掺杂剂实体。

所提供的组合物和方法适用于各种情形。只举一个实例，在多个实施例中，本发明尤其适用于粒子，其中掺杂剂实体为共振剂，其在入射激光波长处经历共振。在某些实施例中，共振剂为SE(R)RS活性剂。如本文所表明，所提供的技术可以使掺杂剂实体密度和/或表面定位达到前所未有的水平，这对于SE(R)RS活性剂掺杂剂来说使得信号强度和/或成像灵敏度显著提高。

除了其它以外，本发明提供准许在不使用表面底涂剂的情况下涂布密封剂的技术。通常添加这种表面底涂剂以使得密封剂能够与纳米级核心表面结合。在一些实施例中，本发明提供利用可移置的覆盖实体的技术。所提供的技术的特征包括较高密度的掺杂剂实体可以位于靠近其核心表面的位置处。利用表面底涂剂的较多传统途径并不准许这种程度的掺杂剂实体密度和/或表面定位。

在一些实施例中，本文所描述的方法包括以下步骤：提供与覆盖剂(例如作为纳米级核心合成的直接结果呈现的表面结合稳定剂)相连的纳米级核心；使覆盖剂相连纳米级核心在条件下与密封剂前驱体和掺杂剂实体接触并且持续足以使密封剂前驱体和/或掺杂剂实体移置一些或全部覆盖剂的时间来产生通过高密度的表面定位掺杂实体表征的粒子

所提供的技术准许制备具有先前未实现的结构和特性的粒子。在一些实施例中，所提供的粒子包括纳米级核心、密封剂以及多个掺杂剂实体，所述粒子的特征在于：(i)高于针对相关掺杂剂实体典型观测到的密度的掺杂剂实体密度；以及(ii)与典型观测到的定位相比，更接近纳米级核心的掺杂剂实体的定位。

用于制备粒子的所提供的技术的一个显著特征为他们适用于多种多样的核心材料、核心组态、密封剂以及实体材料等并且对所述各者有效。在一些实施例中，所提供的粒子包含金属材料(例如金、银、铜等)的核心。在一些实施例中，所提供的粒子包含纳米级核心，其形状为选自由以下组成的群组或包括以下的结构元件：球状、棒状、星状、贝壳状、椭圆形、三角形、角锥形、立方形、笼形以及其组合。在一些具体实施例中，所提供的粒子包括具有被卫星结构包围的中心结构的纳米级核心。

本发明除了其它以外还提供组合物，其包括纳米级核心；连于核心上的多个覆盖剂实体；外部密封剂层；以及多个掺杂剂实体，所述掺杂剂实体分布于选自由以下组成的群组的位置处：纳米级核心之上或之内、覆盖剂实体之上或之间、密封层之上或之内以及其组合。所提供的技术可以使掺杂剂实体密度和/或表面定位实现前所未有的水平，这在一些实施例中包括例如在利用一或多种SE(R)RS活性剂掺杂剂的某些实施例中，使得信号强度和/或成像灵敏度显著提高。在一些实施例中，信号强度和/或成像灵敏度相对于包括CT、超声波或荧光的已知成像模式得到提高。