[发明专利]使用纳米颗粒和外部场用来靶向或刺激细胞或生物体的方法

说明书

本发明提供在外部磁场的控制下使用磁电纳米颗粒用来靶向和杀伤各种类型的细胞或生物体的方法。还提供一种用于在外部磁场下使用磁电纳米颗粒来刺激或更生细胞的方法。

本申请要求2015年6月19日提交的美国临时申请No.62/181,936的优先权。

技术领域

本发明涉及一种使用纳米颗粒和外部场，更具体为使用磁电纳米颗粒(MENP)和外部磁场用来靶向或刺激各种类型的细胞或生物体的方法。

背景技术

癌细胞杀伤中的重要步骤是将癌症杀伤剂带到并积累至含有癌细胞的部位，或更优选将它们带到癌细胞的膜。这样的癌症杀伤剂的一类是具备特定性质或携带癌症杀伤药物的各种纳米颗粒。实现该目的的有效方法是，用仅与所靶向的癌细胞的膜结合的配体或抗体来包覆上述纳米颗粒。该方法取决于与所靶向的癌细胞匹配的配体或抗体的利用度。还存在增强的通透和保留(EPR)效应，其基于向癌症位点的血流增加，使纳米颗粒相比于正常细胞而言更倾向于积累在癌症位点。然而，EPR可能无法积累足够的纳米颗粒从而达到治疗需要的量和密度。

已知细胞功能和生长可以被电信号影响。一个期望的效果是，为紧实和更年轻的外观刺激和更生皮肤细胞。S.Kavanagh等人(“Use of a neuromuscular electricalstimulation device for facial muscle toning:a randomized,controlled trial”,Journal of Cosmetic Dermatology,2012 Dec；11(4):261-6.doi:10.1111/jocd.12007)显示，在12周的试验中，面部神经肌肉电刺激(facial neuromuscular electricalstimulation)(NMES)与颧骨主要的肌肉的厚度增加以及面部特征的主观改善相关。这样的NMES装置使用点接触电极来施加电刺激，因此，无法实现在细胞水平的均匀刺激。此外，EPR强烈依赖于纳米颗粒的大小，并因此限于相对较大的纳米颗粒。

存在杀伤病毒和耐受抗生素的细菌的迫切需要，并且缺乏一种有效并适用于种类繁多的病毒和细菌的方法。

不存在具备在本申请中提供的实施方案的功能的现有技术。

附图说明

图1显示用于靶向相比于周围细胞负电荷较少的细胞的实施方案。

图2显示作为在血液或其它体液中磁场的函数的MENP的ζ电位的测量。

图3显示另一实施方案图整体的组成和附件。

图4显示一种使用AC-MENP用来杀伤细菌或病毒的方法。

图5显示一种在AC-MENP已经与靶细菌或病毒结合或已经被电穿孔至靶细菌或病毒内部后，用来杀伤靶细菌或病毒的方法。

图6显示一种使用AC-MENP递送化学品或药物以杀伤细菌或病毒的方法。

具体实施方式

现在可参考附图，其中相似的数字指全文中相似的部位。现在可描述本发明的示例性实施方案。提供示例性实施方案用于描述本发明的方面，不应理解为限制发明的范围。当示例性实施方案的描述中引用了框图或流程图时，每个框代表一种方法步骤和用于实现该方法步骤的装置元件。

使用纳米颗粒和外部场用来靶向一种类型的细胞的方法

已经建立的事实是细胞膜显示负电荷，并且此外，相比于正常细胞而言，癌细胞的膜储存显著更少的负电荷，其表面的负电荷比正常细胞少多达一个数量级。因而，如果纳米颗粒也显示负电荷，则由这些电荷建立的电场梯度力会将纳米颗粒推动向癌细胞。纳米颗粒上的负电荷越强，会将纳米颗粒推动至癌细胞的力越强，因此实现了靶向癌细胞而避开正常细胞的目标。