[发明专利]利用物理方法激活特异性免疫的微米刺球及其制备方法

说明书

本发明提供了一种利用物理方法激活特异性免疫的微米刺球，其结构为：表面由纳米尖刺结构包裹球状微粒而成的微米级微米刺球。本发明的微米刺球可以通过物理刺激激活免疫系统，安全性高、稳定性好。

技术领域

本发明属于医疗用品领域，具体涉及一种利用物理方法激活特异性免疫的微米刺球及其制备方法。

背景技术

随着免疫学的研究与发展，多种新型疫苗在预防和治疗疾病上取得了重大进展，但由于免疫原性差，机体产生特异性免疫应答比较困难，通常需要能够增强免疫原性的佐剂辅助。佐剂是疫苗的重要组成部分，是一种添加剂或者载体，通过改善特异性免疫响应的水平或者刺激非特异性免疫而诱导有效的特异性免疫，同时，对宿主必须具备无毒、安全等的特点。在传统意义上，佐剂的主要功能是加速产生持久的免疫响应，提高免疫低下体系的免疫响应，减少抗原用量，降低免疫成本，促进产生亲合力和中和能力强的抗体，激活特异性细胞免疫反应等。对免疫佐剂的选择取决于免疫的目的，其中非特异性免疫应答在联结特异性免疫与危险信号时起着重要作用，激活非特异性免疫系统的分子如toll-likereceptor,TLR激动剂已被广泛用作疫苗佐剂以提高疫苗免疫，诱导机体产生强效且持久的免疫应答。但是仍然存在复杂的工作机制，其高度依赖于特定的疫苗类型，也可能导致不良的安全问题。为了提高免疫佐剂的安全性和稳定性，纳米技术为疫苗的研制和开发提供了新的可能性，纳米颗粒的生物学特性之一是容易被多种细胞摄取，而由于纳米颗粒在维度上与微生物相当，它们能够更好地被细胞吞噬，把抗原更多地带入到细胞中，从而增强蛋白和多肽引起的免疫响应。纳米颗粒还可以增加小分子抗原的尺寸，并对其表面进行修饰。同时，某些类型的纳米颗粒自身对免疫系统就具有刺激作用。因此，纳米颗粒有可能发展成为一类新型的纳米佐剂。

同时，微生物侵入过程中，免疫系统可以感知到危险信号，启动对感染的级联反应，最终形成特异性免疫来控制。这些微生物危险信号被统称为病原体相关分子模式(PAMPs)，它的关键作用是可以及时通知免疫系统关于侵略者的性质，还有助于免疫系统形成特异性免疫反应，包括体液和细胞反应。目前已知的PAMPs由相应受体感测的各种生物化学或微生物材料组成。而微生物的生物化学信号作为非特异性免疫反应的主要刺激已经得到了很好的研究，但是目前微生物的物理结构是否也在免疫系统的激活中发挥作用仍然未知。许多微生物具有从其表面突出的纳米尖刺状结构，这对于它们的粘附和感染是至关重要的。例如，流感病毒的球核上包裹有蛋白质峰，而许多细菌和酵母菌则被多毛而坚硬的菌毛或菌毛所覆盖。

虽然微生物通过菌毛粘附于宿主细胞能刺激宿主产生炎症反应，但是很少有研究探索单独的类菌毛的物理结构是否有助于激发免疫反应，因为表面结构不能从微生物表面的生物化学成分中分离出来。了解物理结构和纳米形貌如何激活免疫反应，不仅可以深入了解微生物与免疫系统之间相互作用的全部范围，而且还可以将物理刺激发展成为超越传统免疫佐剂的新方法。

现有的物理激活免疫细胞的方法有以下两种:(1)二维平面基板上的垂直的人造微/纳米图案或纳米尖刺结构，此方法是将细胞与基板共同培养，在培养过程中，细胞与垂直纳米尖刺顶部产生相互作用，然而，由于二维基板的限制，这种方法不适用于体内，所以不能完全揭示纳米尖刺结构如何影响免疫系统，在平面基板上的垂直纳米结构也不适合基于溶液的在体内递送信号给宿主细胞，因此不能用作增强疫苗接种或免疫治疗的物理刺激；(2)光滑微粒，它们缺乏明显的微生物的纳米结构特征，不适于探究纳米表面形貌结构对免疫细胞激活的影响，也不能用作增强疫苗接种或免疫治疗的物理刺激。

发明内容

为了克服上述现有技术所存在的局限以及缺点，本发明提出了一种可以通过物理刺激激活免疫系统的微米刺球，该微米刺球安全性高、稳定性好。

为此，本发明采用以下技术方案：

一种利用物理方法激活特异性免疫的微米刺球，其结构为：表面由纳米尖刺结构包裹球状微粒而成的微米级微米刺球。