熒光標(biāo)記顆粒的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熒光標(biāo)記顆粒。
【背景技術(shù)】
[0002] 固定有各種生物物質(zhì)的微粒在醫(yī)療診斷、生物科技的研究領(lǐng)域等中得到廣泛應(yīng) 用。其中，研究并提出了由各種材料構(gòu)成的、具有各種粒徑及形態(tài)和功能的微粒。其中包括 應(yīng)用磁性顆粒的技術(shù)。具體而言，可以舉出使用固定有抗體的磁性顆粒來(lái)進(jìn)行親和柱層析 的技術(shù)。此時(shí)，通過(guò)利用乳膠珠反復(fù)進(jìn)行離心分離和清洗操作來(lái)進(jìn)行抗原的純化，因此需要 大量的溶劑。與此相對(duì)，若使用磁性顆粒，則能夠利用磁鐵容易地分離顆粒，所以不需要上 述那樣繁雜的操作。即，與沒(méi)有磁性的乳膠珠相比，具有能夠迅速且簡(jiǎn)便地進(jìn)行抗原純化的 優(yōu)點(diǎn)。并且，由于不需要離心分離及大量溶劑的使用，因而還適合于使用機(jī)械的自動(dòng)化。因 此，近年來(lái)，免疫磁性顆粒作為免疫診斷(夾心法)的載體得到頻繁使用。
[0003] 為了提高磁性顆粒的分子識(shí)別性，優(yōu)選增大其表面積。從這方面出發(fā)，為了使每單 位體積的磁珠的表面積更大，使其粒徑更小是有效的。另一方面，若磁性顆粒的粒徑達(dá)到納 米級(jí)，則顆粒的磁性減弱。此外，由于布朗運(yùn)動(dòng)對(duì)水的影響，利用磁鐵進(jìn)行磁分離變得極為 困難。為了解決該問(wèn)題，提出了使用在粒徑為數(shù)十納米的磁性納米顆粒的表層固定有熱響 應(yīng)性高分子的物質(zhì)（參見(jiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2)。其中，通過(guò)加熱使熱響應(yīng)性磁性顆粒凝聚，通過(guò)磁 性材料所具有的顏色的變化(透明化)來(lái)進(jìn)行靶標(biāo)物質(zhì)的檢測(cè)。具體而言，在與靶標(biāo)物質(zhì)反 應(yīng)后進(jìn)行加熱，由此經(jīng)時(shí)地監(jiān)測(cè)反應(yīng)液的吸光度，基于吸光度逐漸減小來(lái)判斷靶標(biāo)物質(zhì)(樣 本)的存在。
[0004] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2008/001868號(hào)小冊(cè)子
[0005] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利第4518767號(hào)說(shuō)明書(shū)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明所要解決的課題
[0007] 通過(guò)上述使用熱響應(yīng)性磁性顆粒的技術(shù)，認(rèn)為確實(shí)可彌補(bǔ)顆粒微小化所帶來(lái)的磁 性降低的影響，其檢測(cè)靈敏度提高。但是，為了實(shí)現(xiàn)更微量的分析、更確實(shí)地防止醫(yī)療診斷 中的假陰性和假陽(yáng)性，希望檢測(cè)靈敏度進(jìn)一步提高。
[0008] 因此，本發(fā)明的目的在于提供在利用了熱響應(yīng)性磁性顆粒的靶標(biāo)物質(zhì)的檢測(cè)中能 夠?qū)崿F(xiàn)高檢測(cè)靈敏度的標(biāo)記顆粒及其制造方法。
[0009] 用于解決課題的手段
[0010] 上述課題通過(guò)下述手段得到了解決。
[0011] [1]-種熒光標(biāo)記顆粒，其為檢測(cè)靶標(biāo)物質(zhì)的標(biāo)記顆粒，其在包含具有磁性材料的 相和具有熒光材料的相的復(fù)合顆粒的表面具有熱響應(yīng)性聚合物。
[0012] [2]如[1]所述的熒光標(biāo)記顆粒，其中，在上述復(fù)合顆粒的表面進(jìn)一步具有與靶標(biāo) 物質(zhì)具有結(jié)合性的生物分子。
[0013] [3]如[1]或[2]所述的熒光標(biāo)記顆粒，其中，上述具有焚光材料的相由透明材料所 形成的連續(xù)相和熒光材料所形成的分散相構(gòu)成。
[0014] [4]如[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的熒光標(biāo)記顆粒，其中，上述具有磁性材料的相形成 核，上述具有熒光材料的相以被覆該核的形態(tài)配置。
[0015] [5]如[1]~[3]中任一項(xiàng)所述的熒光標(biāo)記顆粒，其中，上述具有磁性材料的相和上 述具有熒光材料的相以海島狀或不定形混雜配置，且至少上述具有熒光材料的相的一部分 露出于表面。
[0016] [6]如[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的熒光標(biāo)記顆粒，其中，上述熱響應(yīng)性聚合物以臨界 溶解溫度(CST)為界使其形態(tài)發(fā)生變化，標(biāo)記顆粒的凝聚性以上述臨界溶解溫度(CST)為界 發(fā)生變化。
[0017] [7]如[6]所述的熒光標(biāo)記顆粒，其中，超過(guò)上述臨界溶解溫度(CST)時(shí)，標(biāo)記顆粒 容易凝聚，在上述臨界溶解溫度(CST)以下時(shí)，標(biāo)記顆粒難以凝聚，上述臨界溶解溫度(CST) 為10°C~100°C的范圍。
[0018] [8]如[1]~[7]中任一項(xiàng)所述的熒光標(biāo)記顆粒，其中，上述復(fù)合顆粒的平均粒徑小 于 ΙμL?ο
[0019] [9]如[3]~[8]中任一項(xiàng)所述的熒光標(biāo)記顆粒，其中，上述透明材料包含二氧化硅 或聚苯乙烯。
[0020] [10]如[1]~[9]中任一項(xiàng)所述的熒光標(biāo)記顆粒，其中，上述磁性材料為磁鐵礦、氧 化銀、鐵氧體、鉆鐵氧化物、鎖鐵氧體、碳鋼、媽鋼、KS鋼、稀土類(lèi)鉆磁鐵或赤鐵礦。
[0021] 本說(shuō)明書(shū)中，所謂"在顆粒的表面具有"，其含義除了包括以直接接觸的方式存在 于表面之外，還包括隔著其它材料存在于其表面外側(cè)。
[0022]發(fā)明的效果
[0023] 本發(fā)明的標(biāo)記顆粒在利用了熱響應(yīng)性磁性顆粒的靶標(biāo)物質(zhì)的檢測(cè)中可實(shí)現(xiàn)高檢 測(cè)靈敏度。另外，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠適當(dāng)?shù)刂圃炀哂猩鲜鰞?yōu)異性能的標(biāo)記顆粒。
[0024] 本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)下述的記載和附圖進(jìn)一步 明確。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是示意性地示出構(gòu)成本發(fā)明的標(biāo)記顆粒的熱響應(yīng)性熒光顆粒的側(cè)視圖。
[0026] 圖2是示意性地示出熱響應(yīng)性熒光顆粒的由加熱引起的凝聚和分散性的變化的側(cè) 視圖。
[0027] 圖3是示意性地示出本發(fā)明的熒光標(biāo)記顆粒的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖。
[0028] 圖4是示出熒光標(biāo)記顆粒與靶標(biāo)物質(zhì)和分散劑一起形成連結(jié)結(jié)構(gòu)物的狀態(tài)的說(shuō)明 圖。
[0029] 圖5是示出將本發(fā)明的熒光標(biāo)記顆粒應(yīng)用于靶標(biāo)物質(zhì)的檢測(cè)的示例的說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 本發(fā)明的標(biāo)記顆粒為檢測(cè)靶標(biāo)物質(zhì)的標(biāo)記顆粒，其在包含磁性材料和熒光材料的 復(fù)合顆粒的表面具有熱響應(yīng)性聚合物。此時(shí)，優(yōu)選進(jìn)一步具有與靶標(biāo)物質(zhì)具有結(jié)合性的結(jié) 合性材料(生物分子等）。
[0031] 圖1是示意性地示出構(gòu)成本發(fā)明的標(biāo)記顆粒的熱響應(yīng)性熒光顆粒10的側(cè)視圖。本 實(shí)施方式中，復(fù)合顆粒11具有形成殼的透明材料相（熒光二氧化硅相)2被覆了形成核的磁 性材料相(磁性材料顆粒）1的表面的形態(tài)。并且，在該復(fù)合顆粒11的表面配置有熱響應(yīng)性聚 合物3。本實(shí)施方式中，例示了像這樣核/殼型的復(fù)合顆粒，但本發(fā)明不限定于此。例如，也可 以為形成海島狀的形態(tài)、或以不定形混雜的狀態(tài)。但是，該情況下，也優(yōu)選熒光材料相2的至 少一部分露出于復(fù)合顆粒的表面，以便能夠從外部檢測(cè)出熒光，更優(yōu)選過(guò)半的顆粒表面由 熒光材料相構(gòu)成。因此，作為海島狀的形態(tài)，優(yōu)選磁性材料相構(gòu)成島部、熒光材料相構(gòu)成海 部的形態(tài)。作為類(lèi)似的形態(tài)，可以舉出上述磁性材料相形成的核大量存在于內(nèi)部的核分散 型顆粒。
[0032] 對(duì)于熱響應(yīng)性聚合物3,為了便于圖示，以從復(fù)合顆粒2的表面朝向外側(cè)以放射狀 延伸的形態(tài)示出，但本發(fā)明不由此來(lái)限定解釋。聚合物的表面吸附的形態(tài)是多種多樣的，通 常為不定形?？梢詾閺?fù)雜地相互纏繞的結(jié)構(gòu)，或者，也可以以各分子或若干分子收縮而成的 顆粒狀的形態(tài)固定于復(fù)合顆粒表面。但是，優(yōu)選在至少一部分中由復(fù)合顆粒發(fā)出的熒光可 到達(dá)外部的狀態(tài)。在圖2之后將該熱響應(yīng)性聚合物的相用影線簡(jiǎn)化示出。
[0033] 圖2是示意性地示出熱響應(yīng)性熒光顆粒10的由加熱引起的凝聚和分散性的變化的 側(cè)視圖。圖中左側(cè)的（1)是加熱前的狀態(tài)，示出了熱響應(yīng)性熒光顆粒10在體系內(nèi)分散的狀 態(tài)。與此相對(duì)，通過(guò)進(jìn)行加熱，向圖中右側(cè)(2)的凝聚狀態(tài)移動(dòng)。像這樣凝聚和分散性通過(guò)加 熱而發(fā)生變化的理由未必明確。若將推測(cè)包括在內(nèi)來(lái)講，認(rèn)為聚合物通過(guò)加熱而收縮，相鄰 的復(fù)合顆粒的可接近距離變得更短，因此促進(jìn)其凝聚。本實(shí)施方式中，示出了通過(guò)加熱在超 過(guò)臨界溶解溫度(CST)時(shí)促進(jìn)凝聚、在低于臨界溶解溫度(CST)時(shí)促進(jìn)分散的示例，但也可 以是相反的。即，也可以是在超過(guò)臨界溶解溫度（CST)時(shí)促進(jìn)分散、在低于臨界溶解溫度 (CST)時(shí)促進(jìn)凝聚的方式。
[0034] 圖3是示意性地示出本發(fā)明的熒光標(biāo)記顆粒的一個(gè)實(shí)施方式的側(cè)視圖。本實(shí)施方 式中，示出了在復(fù)合顆粒11的表面賦予連結(jié)材料4、并在此處固定有結(jié)合性物質(zhì)5的示例。在 圖示的方式中，雖然仿佛示出了在熱響應(yīng)性聚合物3的外側(cè)（聚合物末端)配置有連結(jié)材料 4,但這是為了便于圖示，不需要形成這樣的配置狀態(tài)。倒不如說(shuō)，在實(shí)際的熒光標(biāo)記顆粒 中，熱響應(yīng)性聚合物3以不定形存在，連結(jié)材料4以纏繞在其中的狀態(tài)、或者吸附的狀態(tài)等任 意地存在即可。相反地，若利用分子設(shè)計(jì)性好的材料，則也可以如上所述在熱響應(yīng)性聚合物 的末端導(dǎo)入連結(jié)材料。作為變更方式，也可以不使用連結(jié)材料4而在熱響應(yīng)性聚合物3中導(dǎo) 入結(jié)合性物質(zhì)5。此外，在熱響應(yīng)性聚合物與靶標(biāo)物質(zhì)具有結(jié)合性等情況下，還可以舉出不 使用結(jié)合性物質(zhì)的熒光標(biāo)記顆粒的示例。
[0035]需要說(shuō)明的是，與后述的分散劑側(cè)的結(jié)合性物質(zhì)6相區(qū)分，有時(shí)將結(jié)合性物質(zhì)5稱(chēng) 為顆粒側(cè)結(jié)合性物質(zhì)5。
[0036]圖4是示出本發(fā)明的熒光標(biāo)記顆粒20與靶標(biāo)物質(zhì)S和分散劑30-起形成連結(jié)結(jié)構(gòu) 物100的狀態(tài)的說(shuō)明圖。導(dǎo)入至熒光標(biāo)記顆粒20的顆粒側(cè)結(jié)合性物質(zhì)5與靶標(biāo)物質(zhì)S具有結(jié) 合性。另一方面，本實(shí)施方式中，在體系內(nèi)導(dǎo)入有分散劑30。分散劑30由分散劑基劑7和分散 劑側(cè)結(jié)合性物質(zhì)6