生体膜を貫通する半導体ナノ結晶の輸送を向上させる方法
【解決手段】 カチオン性ポリマーと半導体ナノ結晶を有する半導体ナノ結晶複合体について説明される。コード化細胞を提供するため、生体膜を貫通する半導体ナノ結晶の輸送を向上させる方法についても説明される。前記方法は、多数のコード化細胞がアッセイされる、複合的な条件で特に有用である。そのような方法を実行する試薬を有するキットも提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体膜を貫通して半導体ナノ粒子の輸送の亢進能を有するカチオン性ポリマーと関連した半導体ナノ粒子を有する半導体ナノ粒子複合体。
【請求項2】
請求項1の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体ナノ粒子は半導体ナノ結晶である。
【請求項3】
前記請求項2の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体ナノ結晶は、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlAs、AIP、AlSb、AIS、Ge、Si、Pb、PbS、PbSe、その合金、およびその混合物から成る群から選択されるコアを有するものである。
【請求項4】
請求項4の半導体ナノ粒子において、前記半導体ナノ結晶はCdSeである。
【請求項5】
請求項3の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体ナノ結晶コアは半導体シェルで囲まれている。
【請求項6】
請求項5の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体シェルはZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlAs、AIP、AlSb、AIS、Ge、Si、Pb、PbS、PbSe、その合金、およびその混合物から成る群から選択された半導体物質を有するものである。
【請求項7】
請求項6の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体シェルはZnSである。
【請求項8】
請求項1の半導体ナノ粒子において、前記カチオン性ポリマーは前記HIV tatタンパク質のタンパク質形質導入ドメイン質由来のtatペプチドである。
【請求項9】
前記請求項8の半導体ナノ粒子複合体において、前記tatペプチドが前記配列RKKRRQRRR(配列ID番号:1)を有するものである。
【請求項10】
請求項1の半導体ナノ粒子複合体において、前記カチオン性ポリマーは5〜25個連続するLysおよび/またはArg残基を有する。
【請求項11】
請求項1の半導体ナノ粒子複合体において、前記生体膜は細胞膜である。
【請求項12】
生体膜を貫通する前記半導体ナノ結晶の輸送の亢進能を有するカチオン性ポリマーと関連した半導体ナノ結晶を有する半導体ナノ結晶複合体において、前記半導体ナノ結晶はコアとシェルを有し、前記コアと前記シェルはZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlAs、AIP、AlSb、AIS、Ge、Si、Pb、PbS、PbSe、その合金、およびその混合物から成る群からそれぞれ選択されるものである。
【請求項13】
請求項12の半導体ナノ結晶複合体において、前記コアはCdSeであり、前記シェルはZnSである。
【請求項14】
請求項13の半導体ナノ結晶複合体において、前記カチオン性ポリマーは前記HIV tatタンパク質のタンパク質形質導入ドメイン由来のtatペプチドである。
【請求項15】
請求項14の半導体ナノ結晶複合体において、前記tatペプチドは前記配列RKKRRQRRR(配列ID番号:1)を有するものである。
【請求項16】
請求項13の半導体ナノ結晶抱合体において、前記カチオン性ポリマーは5〜25個連続するLysおよび/またはArg残基を有するものである。
【請求項17】
生体膜を貫通した前記半導体ナノ粒子の輸送を提供する条件下において、細胞と前記請求項1の半導体ナノ粒子複合体との接触を有する、生体膜を貫通した半導体ナノ粒子の輸送を向上させる方法。
【請求項18】
前記生体膜を貫通した前記半導体ナノ粒子の輸送を提供する条件下、細胞と前記請求項12の半導体ナノ結晶複合体との接触を有する、生体膜を貫通した半導体ナノ粒子の輸送を向上させる方法。
【請求項19】
前記生体膜を貫通した前記半導体ナノ粒子の輸送を提供する条件下、細胞と前記請求項14の半導体ナノ結晶複合体との接触を有する、生体膜を貫通した半導体ナノ粒子の輸送を向上させる方法。
【請求項20】
前記生体膜を貫通した前記半導体ナノ粒子の輸送を提供する条件下、細胞と前記請求項16の半導体ナノ結晶複合体との接触を有する、生体膜を貫通した半導体ナノ粒子の輸送を向上させる方法。
【請求項21】
上記請求項18の方法において、前記細胞は原核細胞である。
【請求項22】
上記請求項18の方法において、前記細胞は真核細胞である。
【請求項23】
請求項22の方法において、前記細胞はヒト細胞、マウス細胞、ラット細胞、ウシ細胞、ハムスター細胞から成る群から選択される哺乳類細胞である。
【請求項24】
細胞の識別可能な同定方法であって、
(a)細胞を提供する工程と、
(b)標識細胞を提供するために、半導体ナノ粒子が前記細胞膜を貫通して輸送される条件下において、前記細胞を請求項1の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程であって、これにより前記細胞を同定する前記接触させる工程とを有する、細胞の識別可能な同定方法。
【請求項25】
細胞の識別可能な同定方法であって、
(a)細胞を提供する工程と、
(b)標識細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件下において、前記細胞を請求項12の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程であって、これにより前記細胞を同定する前記接触させる工程とを有する、細胞の識別可能な同定方法。
【請求項26】
細胞の識別可能な同定方法であって、
(a)細胞を提供する工程と、
(b)標識細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件下において、前記細胞を請求項14の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程であって、これにより前記細胞を同定する前記接触させる工程とを有する、細胞の識別可能な同定方法。
【請求項27】
細胞の識別可能な同定する方法であって、
(a)細胞を提供する工程と、
(b)標識細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件下において、前記細胞を請求項16の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程であって、これにより前記細胞を同定する前記接触させる工程とを有する、細胞の識別可能な同定方法。
【請求項28】
請求項25の方法において、前記細胞は原核細胞である。
【請求項29】
請求項25の方法において、前記細胞は真核細胞である。
【請求項30】
請求項29の方法において、前記細胞はヒト細胞、マウス細胞、ラット細胞、ウシ細胞、ハムスター細胞から成る群から選択される哺乳類細胞である。
【請求項31】
細胞の混合集団における細胞の同定方法であって、
(a)第1細胞を提供する工程と、
(b)コード化された第1細胞を提供するため、半導体ナノ粒子が前記細胞膜を貫通して輸送される条件で、前記細胞を請求項1の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程と、
(c)前記コード化された第1の細胞とそれとは識別可能な第2の細胞を混合する工程であって、これにより混合細胞集団を形成する前記混合する工程と、
(d)前記混合細胞集団を培養する工程と、
(e)前記培養された混合細胞集団を励起エネルギー源に曝露する工程と、
(f)前記コード化された細胞を同定するために半導体ナノ粒子コードを検出する工程とを有する、細胞の混合集団における細胞の同定方法。
【請求項32】
細胞の混合集団における細胞の同定方法であって、
(a)第1細胞を提供する工程と、
(b)コード化された第1の細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件で、前記細胞を請求項12の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程と、
(c)前記コード化された第1細胞とそれとは識別可能な第2細胞を混合する工程であって、これにより混合細胞集団を形成する前記混合する工程と、
(d)前記混合細胞集団を培養する工程と、
(e)前記培養された混合細胞集団を励起エネルギー源に曝露する工程と、
(f)前記コード化された細胞を同定するために半導体ナノ結晶コードを検出する工程とを有する、細胞の混合集団における細胞の同定方法。
【請求項33】
細胞の混合集団における細胞の同定方法であって、
(a)第1細胞を提供する工程と、
(b)コード化された第1細胞を提供するため、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件で、前記細胞を請求項14の半導体ナノ結晶複合体と接触させる工程と、
(c)前記コード化された第1細胞とそれとは識別可能な第2の細胞を混合する工程であって、これにより混合細胞集団を形成する前記混合する工程と、
(d)前記混合細胞集団を培養する工程と、
(e)前記培養された混合細胞集団を励起エネルギー源に曝露する工程と、
(f)前記コード化された細胞を検出するために半導体ナノ結晶コードを検出する工程とを有する、細胞の混合集団における細胞の同定方法。
【請求項34】
細胞の混合集団における細胞の同定方法であって、
(a)第1細胞を提供する工程と、
(b)コード化された第1の細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件で、前記細胞を請求項16の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程と、
(c)前記コード化された第1細胞とそれとは識別可能な第2細胞を混合する工程であって、これにより混合細胞集団を形成する前記混合する工程と、
(d)前記混合細胞集団を培養する工程と、
(e)前記培養された混合細胞集団を励起エネルギー源に曝露する工程と、
(f)前記コード化された細胞を同定するために半導体ナノ結晶コードを検出する工程とを有する、細胞の混合集団における細胞の同定方法。
【請求項35】
請求項32の方法において、前記細胞は原核細胞である。
【請求項36】
請求項32の方法において、前記細胞は真核細胞である。
【請求項37】
請求項36の方法において、前記細胞はヒト細胞、マウス細胞、ラット細胞、ウシ細胞、ハムスター細胞から成る群から選択される哺乳類細胞である。
【請求項38】
請求項1の半導体ナノ粒子複合体と、前記半導体ナノ粒子複合体を用いてコード化細胞を調整するための使用説明書とを有するキット。
【請求項39】
請求項12の半導体ナノ結晶複合体と、前記半導体ナノ粒子複合体を用いてコード化細胞を調整するための使用説明書とを有するキット。
【請求項40】
請求項14の半導体ナノ結晶複合体と、前記半導体ナノ粒子複合体を用いてコード化細胞を調整するための使用説明書とを有するキット。
【請求項41】
請求項16の半導体ナノ結晶複合体と、前記半導体ナノ粒子複合体を用いてコード化細胞を調整するための使用説明書とを有するキット。
【請求項1】
生体膜を貫通して半導体ナノ粒子の輸送の亢進能を有するカチオン性ポリマーと関連した半導体ナノ粒子を有する半導体ナノ粒子複合体。
【請求項2】
請求項1の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体ナノ粒子は半導体ナノ結晶である。
【請求項3】
前記請求項2の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体ナノ結晶は、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlAs、AIP、AlSb、AIS、Ge、Si、Pb、PbS、PbSe、その合金、およびその混合物から成る群から選択されるコアを有するものである。
【請求項4】
請求項4の半導体ナノ粒子において、前記半導体ナノ結晶はCdSeである。
【請求項5】
請求項3の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体ナノ結晶コアは半導体シェルで囲まれている。
【請求項6】
請求項5の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体シェルはZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlAs、AIP、AlSb、AIS、Ge、Si、Pb、PbS、PbSe、その合金、およびその混合物から成る群から選択された半導体物質を有するものである。
【請求項7】
請求項6の半導体ナノ粒子複合体において、前記半導体シェルはZnSである。
【請求項8】
請求項1の半導体ナノ粒子において、前記カチオン性ポリマーは前記HIV tatタンパク質のタンパク質形質導入ドメイン質由来のtatペプチドである。
【請求項9】
前記請求項8の半導体ナノ粒子複合体において、前記tatペプチドが前記配列RKKRRQRRR(配列ID番号:1)を有するものである。
【請求項10】
請求項1の半導体ナノ粒子複合体において、前記カチオン性ポリマーは5〜25個連続するLysおよび/またはArg残基を有する。
【請求項11】
請求項1の半導体ナノ粒子複合体において、前記生体膜は細胞膜である。
【請求項12】
生体膜を貫通する前記半導体ナノ結晶の輸送の亢進能を有するカチオン性ポリマーと関連した半導体ナノ結晶を有する半導体ナノ結晶複合体において、前記半導体ナノ結晶はコアとシェルを有し、前記コアと前記シェルはZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSe、HgTe、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、AlAs、AIP、AlSb、AIS、Ge、Si、Pb、PbS、PbSe、その合金、およびその混合物から成る群からそれぞれ選択されるものである。
【請求項13】
請求項12の半導体ナノ結晶複合体において、前記コアはCdSeであり、前記シェルはZnSである。
【請求項14】
請求項13の半導体ナノ結晶複合体において、前記カチオン性ポリマーは前記HIV tatタンパク質のタンパク質形質導入ドメイン由来のtatペプチドである。
【請求項15】
請求項14の半導体ナノ結晶複合体において、前記tatペプチドは前記配列RKKRRQRRR(配列ID番号:1)を有するものである。
【請求項16】
請求項13の半導体ナノ結晶抱合体において、前記カチオン性ポリマーは5〜25個連続するLysおよび/またはArg残基を有するものである。
【請求項17】
生体膜を貫通した前記半導体ナノ粒子の輸送を提供する条件下において、細胞と前記請求項1の半導体ナノ粒子複合体との接触を有する、生体膜を貫通した半導体ナノ粒子の輸送を向上させる方法。
【請求項18】
前記生体膜を貫通した前記半導体ナノ粒子の輸送を提供する条件下、細胞と前記請求項12の半導体ナノ結晶複合体との接触を有する、生体膜を貫通した半導体ナノ粒子の輸送を向上させる方法。
【請求項19】
前記生体膜を貫通した前記半導体ナノ粒子の輸送を提供する条件下、細胞と前記請求項14の半導体ナノ結晶複合体との接触を有する、生体膜を貫通した半導体ナノ粒子の輸送を向上させる方法。
【請求項20】
前記生体膜を貫通した前記半導体ナノ粒子の輸送を提供する条件下、細胞と前記請求項16の半導体ナノ結晶複合体との接触を有する、生体膜を貫通した半導体ナノ粒子の輸送を向上させる方法。
【請求項21】
上記請求項18の方法において、前記細胞は原核細胞である。
【請求項22】
上記請求項18の方法において、前記細胞は真核細胞である。
【請求項23】
請求項22の方法において、前記細胞はヒト細胞、マウス細胞、ラット細胞、ウシ細胞、ハムスター細胞から成る群から選択される哺乳類細胞である。
【請求項24】
細胞の識別可能な同定方法であって、
(a)細胞を提供する工程と、
(b)標識細胞を提供するために、半導体ナノ粒子が前記細胞膜を貫通して輸送される条件下において、前記細胞を請求項1の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程であって、これにより前記細胞を同定する前記接触させる工程とを有する、細胞の識別可能な同定方法。
【請求項25】
細胞の識別可能な同定方法であって、
(a)細胞を提供する工程と、
(b)標識細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件下において、前記細胞を請求項12の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程であって、これにより前記細胞を同定する前記接触させる工程とを有する、細胞の識別可能な同定方法。
【請求項26】
細胞の識別可能な同定方法であって、
(a)細胞を提供する工程と、
(b)標識細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件下において、前記細胞を請求項14の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程であって、これにより前記細胞を同定する前記接触させる工程とを有する、細胞の識別可能な同定方法。
【請求項27】
細胞の識別可能な同定する方法であって、
(a)細胞を提供する工程と、
(b)標識細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件下において、前記細胞を請求項16の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程であって、これにより前記細胞を同定する前記接触させる工程とを有する、細胞の識別可能な同定方法。
【請求項28】
請求項25の方法において、前記細胞は原核細胞である。
【請求項29】
請求項25の方法において、前記細胞は真核細胞である。
【請求項30】
請求項29の方法において、前記細胞はヒト細胞、マウス細胞、ラット細胞、ウシ細胞、ハムスター細胞から成る群から選択される哺乳類細胞である。
【請求項31】
細胞の混合集団における細胞の同定方法であって、
(a)第1細胞を提供する工程と、
(b)コード化された第1細胞を提供するため、半導体ナノ粒子が前記細胞膜を貫通して輸送される条件で、前記細胞を請求項1の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程と、
(c)前記コード化された第1の細胞とそれとは識別可能な第2の細胞を混合する工程であって、これにより混合細胞集団を形成する前記混合する工程と、
(d)前記混合細胞集団を培養する工程と、
(e)前記培養された混合細胞集団を励起エネルギー源に曝露する工程と、
(f)前記コード化された細胞を同定するために半導体ナノ粒子コードを検出する工程とを有する、細胞の混合集団における細胞の同定方法。
【請求項32】
細胞の混合集団における細胞の同定方法であって、
(a)第1細胞を提供する工程と、
(b)コード化された第1の細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件で、前記細胞を請求項12の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程と、
(c)前記コード化された第1細胞とそれとは識別可能な第2細胞を混合する工程であって、これにより混合細胞集団を形成する前記混合する工程と、
(d)前記混合細胞集団を培養する工程と、
(e)前記培養された混合細胞集団を励起エネルギー源に曝露する工程と、
(f)前記コード化された細胞を同定するために半導体ナノ結晶コードを検出する工程とを有する、細胞の混合集団における細胞の同定方法。
【請求項33】
細胞の混合集団における細胞の同定方法であって、
(a)第1細胞を提供する工程と、
(b)コード化された第1細胞を提供するため、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件で、前記細胞を請求項14の半導体ナノ結晶複合体と接触させる工程と、
(c)前記コード化された第1細胞とそれとは識別可能な第2の細胞を混合する工程であって、これにより混合細胞集団を形成する前記混合する工程と、
(d)前記混合細胞集団を培養する工程と、
(e)前記培養された混合細胞集団を励起エネルギー源に曝露する工程と、
(f)前記コード化された細胞を検出するために半導体ナノ結晶コードを検出する工程とを有する、細胞の混合集団における細胞の同定方法。
【請求項34】
細胞の混合集団における細胞の同定方法であって、
(a)第1細胞を提供する工程と、
(b)コード化された第1の細胞を提供するために、半導体ナノ結晶が前記細胞膜を貫通して輸送される条件で、前記細胞を請求項16の半導体ナノ粒子複合体と接触させる工程と、
(c)前記コード化された第1細胞とそれとは識別可能な第2細胞を混合する工程であって、これにより混合細胞集団を形成する前記混合する工程と、
(d)前記混合細胞集団を培養する工程と、
(e)前記培養された混合細胞集団を励起エネルギー源に曝露する工程と、
(f)前記コード化された細胞を同定するために半導体ナノ結晶コードを検出する工程とを有する、細胞の混合集団における細胞の同定方法。
【請求項35】
請求項32の方法において、前記細胞は原核細胞である。
【請求項36】
請求項32の方法において、前記細胞は真核細胞である。
【請求項37】
請求項36の方法において、前記細胞はヒト細胞、マウス細胞、ラット細胞、ウシ細胞、ハムスター細胞から成る群から選択される哺乳類細胞である。
【請求項38】
請求項1の半導体ナノ粒子複合体と、前記半導体ナノ粒子複合体を用いてコード化細胞を調整するための使用説明書とを有するキット。
【請求項39】
請求項12の半導体ナノ結晶複合体と、前記半導体ナノ粒子複合体を用いてコード化細胞を調整するための使用説明書とを有するキット。
【請求項40】
請求項14の半導体ナノ結晶複合体と、前記半導体ナノ粒子複合体を用いてコード化細胞を調整するための使用説明書とを有するキット。
【請求項41】
請求項16の半導体ナノ結晶複合体と、前記半導体ナノ粒子複合体を用いてコード化細胞を調整するための使用説明書とを有するキット。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【公表番号】特表2007−521332(P2007−521332A)
【公表日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−543940(P2006−543940)
【出願日】平成16年12月6日(2004.12.6)
【国際出願番号】PCT/US2004/041045
【国際公開番号】WO2005/081721
【国際公開日】平成17年9月9日(2005.9.9)
【出願人】(506200418)クアンタム ドット コーポレーション (1)
【出願人】(591236068)カーネギー−メロン ユニバーシティ (12)
【氏名又は名称原語表記】CARNEGIE−MELLON UNIVERSITY
【Fターム(参考)】
【公表日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年12月6日(2004.12.6)
【国際出願番号】PCT/US2004/041045
【国際公開番号】WO2005/081721
【国際公開日】平成17年9月9日(2005.9.9)
【出願人】(506200418)クアンタム ドット コーポレーション (1)
【出願人】(591236068)カーネギー−メロン ユニバーシティ (12)
【氏名又は名称原語表記】CARNEGIE−MELLON UNIVERSITY
【Fターム(参考)】
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