利用低频信号转导体外系统或者哺乳动物系统的设备和方法技术方案

公开了一种用于生成和选择能够对哺乳动物系统进行转导以产生制剂特异性效应的低频时域信号的方法。低频时域信号在存在所注入的磁场刺激的情况下被生成，并且通过评分算法以及可选择地通过测试所述评分算法所识别的每个信号在包含响应所述制剂的成分的体外系统中产生制剂特异性响应的能力，以对所得到的信号进行选择。将选定的信号施加给持有样品的电磁转换线圈，以使用选定的信号对所述哺乳动物系统进行转导。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过将信号转变或转换为电磁波的系统可以读取的信号，并 涉及产生和应用此类信号的方法。
技术介绍
化学和生物化学领域内一个公认的范例是化学或生物化学效应剂，例如 通过多种物理化学的力与靶系统相互作用的分子，所述物理化学的力例如离 子力、电荷力或分散力、或通过共价键或电荷诱导的键的断裂或形成产生的 力。这些力可以包括效应剂或者靶系统的能量形式。所述范例的结果是在效应器-耙系统中需要靶环境中的效应剂。然而， 未知或未理解的是，所述需要是否涉及效应器的实际存在，或者至少对于特 定效应器的功能而言，所述需要是否可能由于作为效应器特征的能量形式的 存在。如果至少部分效应器的功能可以通过特定特征能量形式来模拟，那么 可能通过将系统暴露于特定能量形式来"模拟"靶系统中的效应剂的作用， 所述特定能量形式是所述效应剂的特征。如果是这样，那么自然产生的问题 是什么样的效应器-分子的能量形式是有效的？所述能量形式如何能被转 变或转换为可测量的信号的形式？以及这些信号如何能被用于使靶系统起 作用，即模拟靶系统中分子的至少某些效应器功能？在最近提交的共有专利申请60/593,006和60/591,549 (代理人案号 38547-8010和-8011)中提出了这些问题。在本申请中描述的为支持本专利技术 所进行的实验证实，对一种靶系统(在该情况中为许多生物系统之一)的特 定效应器功能可以通过将靶系统暴露于电磁波来复制，所述电磁波通过"转 换"效应器化合物的时域信号而产生。根据较早描述的专利技术，通过记录屏蔽环境中的化合物所产生的信号，同时向记录设备中以增强观测所述化合物产 生的低频随机事件的能力的水平注入高斯白噪声刺激，从而产生时域信号。 在较早描述的申请中，转换的信号是效应器化合物的实际化合物的时域信 号。不需要效应剂的实际存在，通过将靶系统暴露于特征性的效应器分子信 号来实现效应器分子的功能的可能性具有许多重要和令人感兴趣的应用。通过将有机体暴露于特定药物(drug-specific)的信号，可以代替使用药物治疗 有机体而实现相同的作用。在纳米制造领域中，目前可以通过将多价效应器 分子的特征性信号引入组装系统来催化或促进自组装模式，所述多价效应器 分子的特征性信号能够促进所希望的自组装模式。因此，值得预期的是使用系统化的方法来产生和选择低频时域信号，所 述低频时域信号在磁性转换的环境中可以在哺乳动物或体外系统中有效地 产生制剂特异性(agent-specific)效应。
技术实现思路
本专利技术一方面包括当哺乳动物系统通过在电磁转换器的环境中的信号 被转导时，生成能在哺乳动物系统产生制剂特异性效应的信号的方法。所述 方法包括如下步骤(a) 将含有制剂的样品放置于既具有磁屏蔽又具有电磁屏蔽的样品容 器中，其中所述样品作为低频分子信号的信号源，并且其中磁屏蔽在低温容 器的外部；(b) 在选定的刺激磁场条件下，向样品中注入刺激磁场；(c) 记录低频、时域信号，所述信号由低温容器中叠加在注入的刺激 磁场上的样品源辐射组成；(d) 在多种不同刺激磁场条件的每一个条件下重复步骤(b)和(c);14(e) 在步骤(c)中记录的信号中，通过评分算法分析之后，识别出一 个或多个具有最高信号得分的信号，所述评分算法测量所记录的信号中在给 定阈值以上的低频成分的数量；(f) 测试步骤(e)中识别出的每个信号在其被用于在电磁转换器的环 境中对体外系统进行转导时，在该体外系统中产生制剂特异性响应的能力， 所述体外系统包含响应所述制剂的成分；以及(g) 选择在体外系统中产生最大制剂特异性转导效应的一个或多个信号。剌激磁场的不同条件可以包括(i)白噪声，所述白噪声在被计算为在 样品上产生0到1G (高斯)之间的选定磁场的电压水平下注入；(ii) DC偏 移，所述DC偏移在被计算为在样品上产生0到1G之间的选定磁场的电压 水平下注入；以及(iii)在低频范围上的扫描，所述扫描在至少约0-lkHz 之间的范围上接连地注入，并且注入电压被计算为在样品上产生0到1G之 间的选定磁场。所述方法中的步骤(f)还包括；测试时域信号在体外系统中产生制剂 特异性响应的能力，所述体外系统包含响应所述制剂的成分；然后测试信号 在可变转导条件下产生制剂特异性响应的能力，以优化在哺乳动物系统中进 行转导的转导条件，所述可变转导条件包括施加到电磁转换器的环境中的转 导电压的变化。在记录的信号中识别一个或多个具有最高信号得分的信号的步骤，可以 通过以下计算评分方法之一来实现(i) 对时域信号进行自相关，在DC到8kHz的范围内的选定频率范围 上生成自相关信号的快速傅里叶变换(FFT)，赋予FFT信号一个与平均噪 声值以上的峰的数量相关的得分，并且基于所述得分选择时域信号；(ii) 为两个时域信号计算一对相空间(phase space),并且进行数学比15较，从而提供两个时域信号之间差异的测量；(iii) 生成柱状图，该柱状图能够针对DC到8kHz的范围内的选定频 率范围上的每个事件柱f，显示出各个柱中的多个事件计数，其中f是对时 域信号进行采样的采样率，赋予柱状图一个与在给定阈值以上的柱的数量相 关的得分；并且基于所述得分来选择时域信号；(iv) 使时域信号起始部分附近的一小部分数据与时间序列的剩余部分 互相关，并且对所得到的互相关超过给定阈值的次数进行计数；以及(v) 在DC到8kHz之间的选定频率范围，在多个定义的时间周期中的 每个时间周期上计算时域信号的一系列傅里叶谱，对该傅里叶谱进行平均； 赋予平均后FFT信号一个与平均噪声值以上的峰的数量相关的得分，并且基 于所述得分选择时域信号。在所述方法中应用的电磁转换器可以包括亥姆霍兹线圈(Helmholtz coil)，所述亥姆霍兹线圈具有一对平行的电磁线圈，它们之间定义为样品的 磁环境；并且测试被识别的各信号在体外系统中产生制剂特异性响应的能力 的的步骤可以包括将体外系统放置于平行的线圈内，且以在步骤(e)中识 别的制剂特异性的时域信号来转导所述系统。在制剂是有效促进体外微管蛋白聚集的抗癌药物的情况下，所述方法的 步骤(f)可以包括将含微管蛋白的混合物放置于电磁转换器的环境内，并 且以步骤(e)中识别的制剂特异性时域信号来转导混合物。另一方面，本专利技术包括产生能够在体外系统或哺乳动物系统产生制剂特 异性效应的信号的方法，其中所述系统通过电磁转换器的环境内的信号来进 行转导。所述方法包括以下步骤(a)将含有制剂的样品放置于既具有磁屏蔽又具有电磁屏蔽的样品容 器中，其中所述样品作为分子信号的信号源，并且其中磁屏蔽在低温容器的 外部；16(b) 在选定的刺激磁场条件下，向样品中注入刺激磁场，所述选定的 刺激磁场条件选自包含以下各项的组(0白噪声，该白噪声在被计算为在 样品上产生0到1G (高斯)之间的选定磁场的电压水平下注入；(ii) DC偏 移，该DC偏移在被计算为在样品上产生0到1G之间的选定磁场的电压水 平下注入；以及(m)在低频范围上的扫描，该扫描在至少约0-lkHz之间 的范围上接连地注入，并且注入电压被计算为在样品上产生0到1G之间的 选定磁场。(c) 记录低频、时域信号，所述信号由低温容器中叠加在注入的刺激 磁场上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生成能够对哺乳动物系统产生制剂特异性效应的信号的方法，当在电磁转换器的环境中利用所述信号对所述哺乳动物系统进行转导时，能够对所述哺乳动物系统产生制剂特异性效应，所述方法包括：　（ａ）将含有制剂的样品放置于既具有磁屏蔽又具有电磁 屏蔽的样品容器中，其中所述样品作为低频分子信号的信号源，并且其中所述磁屏蔽在低温容器的外部；　（ｂ）在选定的刺激磁场条件下，向所述样品注入刺激磁场；　（ｃ）记录低频时域信号，该信号由所述低温容器中叠加于所注入的刺激磁场上的样品源 辐射组成；　（ｄ）在多种不同的刺激磁场条件的每一个条件下重复步骤（ｂ）和（ｃ）；　（ｅ）在步骤（ｃ）中所记录的信号中，通过评分算法分析之后，识别出一个或多个具有最高信号得分的信号，所述评分算法测量所记录的信号中在给定阈值以上的低 频成分的数量；　（ｆ）测试步骤（ｅ）中识别出的每个信号在其被用于在电磁转换器的环境中对体外系统进行转导时，在该体外系统中产生制剂特异性响应的能力，所述体外系统包含响应所述制剂的成分；以及　（ｇ）选择在所述体外系统中产生最大制剂特 异性转导效应的一个或多个信号。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CG阿特伍德，BM巴特斯，JT巴特斯，SM马尔法蒂亚，G弗格利，
申请(专利权)人：纳提维斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]