离子通道靶向微泡及其制备方法和应用技术

本申请涉及超声神经刺激技术领域，提供了一种离子通道靶向微泡及其制备方法和应用。所述离子通道靶向超声微泡，包括壳膜和生物惰性气体，所述生物惰性气体封于所述壳膜围合形成的囊体内，其中，所述壳膜的外表面结合有离子通道抗体。本申请提供的离子通道靶向微泡，通过离子通道抗体与离子通道靶向结合，可降低超声辐射力开启离子通道的超声能量，促使胞外离子向胞内流动，从而增强超声神经刺激响应的灵敏度。敏度。敏度。

【技术实现步骤摘要】
离子通道靶向微泡及其制备方法和应用


[0001]本申请属于超声神经刺激
，尤其涉及一种离子通道靶向微泡及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，基于物理场的神经调控技术(如电、磁和光遗传技术等)成为动神经科学快速发展的重要动力，并为治疗脑疾病提供了新的方向。基于超声的无创神经调控技术，被认为是最具有临床转化前景的下一代神经调控技术之一，它具有无创、大穿透深度、高时空分布率等优点。超声神经调控通过不同的强度、频率、脉冲重复脉冲宽度、持续时间使刺激部位的中枢神经产生刺激或抑制效应，对神经功能产生双向调节的可逆性变化。其调控效果在神经元、线虫、小鼠、非人灵长类动物等多种尺度目标上得到了验证。
[0003]机械敏感性离子通道是近年来发现的一种新型离子通道，有别于传统的电压敏感，以及配体门控类型的离子通道，它感受细胞形变等方式导致的膜张力的变化而开放，引起细胞内外离子的跨膜运输，参与介导众多的生命活动，其功能愈来愈受到重视。研究表明，超声可以对细胞膜产生一个牵张力，激活膜上的机械敏感离子通道，通过通道产生的跨膜电流来改变细胞的膜电位。最新研究表明，超声作为一种机械刺激，可在低频低能量条件下打开机械敏感离子通道，引起离子内流。
[0004]超声微泡是由壳膜包裹核心气体构成的粒径在微米级(2μm～8μm)，甚至纳米级的微气泡。当靶向微泡受到超声激励时，微泡会随着声波周期性压力变化发生有规律的收缩与膨胀。超声靶向微泡是将目的分子特异性抗体或配体连接到超声微泡表面构筑靶向超声微泡，使超声微泡主动结合到靶标组织。离子通道与神经刺激之间有着密切的联系，通过调控离子通道，可以一定程度调控神经刺激。然而，目前尚缺乏针对离子通道的靶向微泡。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种离子通道靶向微泡及其制备方法其应用，旨在解决目前没有针对离子通道的靶向微泡的问题。
[0006]为实现上述申请目的，本申请采用的技术方案如下：
[0007]本申请第一方面提供一种离子通道靶向超声微泡，包括壳膜和生物惰性气体，所述生物惰性气体封于所述壳膜围合形成的囊体内，其中，所述壳膜的外表面结合有离子通道抗体。
[0008]本申请第二方面提供一种离子通道靶向超声微泡的制备方法，包括如下步骤：
[0009]制备生物素化的微泡；
[0010]将所述生物素化的微泡中加入亲和素蛋白进行孵育，加入生物素标记的离子通道抗体，孵育处理，得到所述离子通道靶向超声微泡。
[0011]本申请第三方面提供离子通道靶向超声微泡在制备用于神经疾病的治疗制剂中的应用。
[0012]本申请提供了一种新型的离子通道靶向超声微泡，在超声刺激下(超声刺激前，细胞外离子浓度高于细胞内离子浓度，离子通道靶向微泡与细胞膜上受体配体结合的通道关闭)，该微泡通过离子通道抗体与离子通道靶向结合，可降低超声辐射力开启离子通道的超声能量，促使胞外离子向胞内流动，从而增强超声神经刺激响应的灵敏度。
[0013]本申请提供了一种新型的离子通道靶向超声微泡的制备方法，先制备生物素化的微泡，然后在生物素化的微泡表面引入亲和素，构建生物素
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亲和素系统，并借助生物素
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亲和素结合离子通道抗体，制备离子通道靶向超声微泡。该方法操作流程简单，离子通道靶向超声微泡易于获得，更重要的是，由此得到的离子通道靶向超声微泡，能够在超声条件下靶向开启离子通道，并增强超声神经刺激响应的灵敏度。
[0014]本申请提供的应用，借助离子通道靶向超声微泡，在超声条件下靶向开启离子通道，以实现对神经刺激的增敏作用，从而提高神经刺激的感受效果。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1是本申请实施例提供的离子通道靶向超声微泡在超声条件下的作用原理图；
[0017]图2是本申请实施例提供的生物素化的磷脂微泡的制备流程图；
[0018]图3A是本申请实施例1提供的离子通道靶向微泡的粒径分布图；
[0019]图3B是本申请实施例1提供的离子通道靶向微泡的镜下明场图；
[0020]图3C是本申请实施例1提供的离子通道靶向微泡的Fluo 4
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AM染色图；
[0021]图4A是本申请实施例2提供的Piezo1离子通道靶向微泡黏附N2A细胞的情况下，超声刺激N2A细胞的明场图、Fluo 4染色图、PI染色图、Fluo 4染色和PI染色融合图；
[0022]图4B是本申请实施例2提供的Piezo1离子通道靶向微泡超声照射前、即刻或5min后，Piezo1离子通道靶向微泡结合的N2A细胞的时间荧光强度变化图；
[0023]图4C是N2A细胞与对比例2提供的非靶向微泡孵育，超声照射后的平均最大相对荧光强度图(df/F0)；
[0024]图5A是本申请实施例3提供的粘附了Piezo1离子通道靶向微泡的神经元超声刺激后明场图；
[0025]图5B是本申请实施例3提供的粘附了Piezo1离子通道靶向微泡的神经元超声刺激前Fluo 4染色图；
[0026]图5C是本申请实施例3提供的粘附了Piezo1离子通道靶向微泡的神经元超声刺激后Fluo 4染色图；
[0027]图5D是本申请实施例3提供的在Piezo1离子通道靶向微泡黏附N2A细胞的情况下，超声刺激的N2A细胞平均相对荧光强度随时间变化图；
[0028]图5E为本申请实施例3中，实施例1提供的Piezo1离子通道靶向微泡组和对比例1提供的非靶微泡组的N2A细胞的平均最大相对荧光强度图；
[0029]图5F为本申请实施例3提供的靶向微泡黏附细胞的数量与相对荧光强度的相关关
系图；
[0030]图6A为本申请实施例4提供的对照组单个N2A细胞的相对荧光强度随时间变化图；
[0031]图6B为本申请实施例4提供的GsMTx
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4组单个N2A细胞的相对荧光强度随时间变化图；
[0032]图6C为本申请实施例4提供的GsMTx
‑
4组N2A细胞和对照组N2A细胞的平均最大相对荧光强度图。
具体实施方式
[0033]为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0034]本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子通道靶向超声微泡，其特征在于，包括壳膜和生物惰性气体，所述生物惰性气体封于所述壳膜围合形成的囊体内，其中，所述壳膜的外表面结合有离子通道抗体。2.如权利要求1所述的离子通道靶向超声微泡，其特征在于，所述离子通道抗体为能够作用于离子通道的抗体，且所述离子通道为机械敏感型离子通道。3.如权利要求2所述的离子通道靶向超声微泡，其特征在于，所述离子通道选自Piezo1离子通道、MscL离子通道、DEG/E Na C/ASIC通道、TRP通道和K2P通道。4.如权利要求1至3任一项所述的离子通道靶向超声微泡，其特征在于，所述微泡的尺寸为微米级或纳米级。5.如权利要求1至3任一项所述的离子通道靶向超声微泡，其特征在于，所述离子通道抗体通过生物素
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亲和素系统结合在所述壳膜的外表面。6.一种离子通道靶向超声微泡的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：制备生物素化的微泡；将所述生物素化的微泡中加入亲和...

【专利技术属性】
技术研发人员：严飞，谢丽婷，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：