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JPH11258159A - Method for measuring temperature of single cell in cell specimen or tissue biopsy - Google Patents

Method for measuring temperature of single cell in cell specimen or tissue biopsy

Info

Publication number
JPH11258159A
JPH11258159A JP11001734A JP173499A JPH11258159A JP H11258159 A JPH11258159 A JP H11258159A JP 11001734 A JP11001734 A JP 11001734A JP 173499 A JP173499 A JP 173499A JP H11258159 A JPH11258159 A JP H11258159A
Authority
JP
Japan
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cell
cells
temperature
phosphor
polymer
Prior art date
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Pending
Application number
JP11001734A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sanford M Simon
エム シモン サンフォード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rockefeller University
Original Assignee
Rockefeller University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rockefeller University filed Critical Rockefeller University
Publication of JPH11258159A publication Critical patent/JPH11258159A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/5005Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving human or animal cells
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K11/20Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using thermoluminescent materials
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N33/58Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
    • G01N33/582Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with fluorescent label

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a method for detecting the temp. and/or metabolic state of a single cell contained in a cell/tissue specimen. SOLUTION: In a method for detecting the temp. of a single cell, (a) cells are arranged to a metabolism probe containing a solid substrate including a temp.-sensitive phosphor sealed in a polymer (the phosphor emits a detectable fluorescent signal when it is excited by proper ultraviolet rays, visible light or infrared rays and, when living cells are arranged to the metabolism probe, the fluorescent signal is affected by the metabolic speed of cells) and (b) the phosphor is excited by proper ultraviolet rays, visible light or infrared rays and (c) the fluorescent signal is detected (the intensity of the detected fluorescent signal is the index of cell temp.).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は一般に組織サンプル
中の単一細胞、または細胞のグループの温度の新規な測
定方法に関する。また、診断としてのこの方法の使用方
法が含まれる。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to a novel method for measuring the temperature of a single cell or group of cells in a tissue sample. Also included is the use of this method as a diagnostic.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】生細胞
は安定な代謝の速度を必要とする。それ故、細胞及び細
胞を含む生物の両方において、このような調節は厳密な
制御下にある。炭水化物中の全エネルギーの約50%がAT
P に変換され、残りが熱として放出される[Alberts
ら, Molecular Biology of the Cell, (1989) ]。ATP
は、順に、生合成のために成長中に使用され、それ以外
は仕事に使用され、そのエネルギーが熱として放出され
る。この熱の放出が生体を温度の形態で温めるのに使用
される。生物レベルで安定な代謝レベルを維持すること
ができないことは発熱−生物の温度の上昇と称される病
変である。代謝レベルの変化が細菌感染症またはウィル
ス感染症中、癌中、及び敗血症または悪液質中に見られ
る全般の衰弱中を含む種々の症状に見られる。生物の温
度はその生物の健康の指標であるとしばしば解される。
温度のわずかなずれでさえもが病変を示し得る。しかし
ながら、個々の細胞の温度は現行の技術の制限のために
分析し得ない。こうして、細胞温度が細胞内でどの程度
経時変化し、または2種の異なる細胞間でどの程度変化
するのかは未だ知られていない。しかしながら、細胞の
大きな集団の研究に基いて、或る症状が温度を単一細胞
のレベルで測定することにより検出し得ると考えるのに
良い根拠がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION Living cells require a stable rate of metabolism. Therefore, in both cells and organisms containing cells, such regulation is under strict control. Approximately 50% of total energy in carbohydrates is AT
P and the rest is released as heat [Alberts
Et al., Molecular Biology of the Cell, (1989)]. ATP
Are, in turn, used during growth for biosynthesis and otherwise used for work, the energy of which is released as heat. This release of heat is used to warm the living body in the form of temperature. The inability to maintain stable metabolic levels at the biological level is a fever-pathology called elevated temperature of the organism. Changes in metabolic levels are seen in a variety of conditions, including bacterial or viral infections, in cancer, and during general weakness seen in sepsis or cachexia. It is often understood that the temperature of an organism is an indicator of the organism's health.
Even a slight shift in temperature can indicate a lesion. However, individual cell temperatures cannot be analyzed due to current technology limitations. Thus, it is not yet known how much the cell temperature changes over time within a cell or between two different cells. However, based on studies of large populations of cells, there is good evidence that certain symptoms can be detected by measuring temperature at the single cell level.

【0003】細胞代謝は細胞で生じる酵素反応の全てに
ついてバランスシートと見なし得る。この状況内で、次
の発熱活性が黒体放射線、即ち、本発明者らが細胞の温
度を測定する時に本発明者らが分析する熱として見られ
る。生物学的代謝活性の従来の研究は生物全体のレベ
ル、または少なくとも個々の臓器に適用される熱量測定
を使用していた。微量熱量測定が10程度に少ない細胞に
適用し得る。しかしながら、単一細胞からの熱発生を解
明する現行の技術の限界には重大な制限がある[Kemp,
Thermal and Energetic Studies of Cellular Biologic
al Systems, A.M.James 編集(Bristol: Wright), 147-1
66頁(1987)]。腫瘍細胞中の代謝を測定するのに適用さ
れる最も感度の良い技術は数百の細胞を解明し得るカー
テシアン・ダイバーである[Lutton及びKopac, Cancer
Res., 31:1564-1569 (1971) ]。しかしながら、この技
術は細胞の異種集団を解明するのには依然としてあまり
に粗く、しかもそれは細胞の解離を必要とする。正常細
胞生理学の多くは三次元マトリックスで細胞相互作用を
必要とする動的プロセスである。多くの細胞活性は細胞
間の接触により変更される。細胞が解離される時、この
全てが失われる。最近、生細胞中で代謝産物、例えば、
ATP 、グルコース及びラクテートを測定するための技術
が開発された[Hossman ら, Acta Neuropathologica, 6
9:139-147 (1986); Okada ら, Journal of Neurosurger
y, 77:917-926 (1992)]。これらの技術は写真フィルム
[Hossman ら, 1986, 上記文献; Okada ら, 1992, 上記
文献]または光子カウンティングカメラ[Tamulevicius
及びStreffer, British Journalof Cancer, 72:1102-11
12 (1995)]を利用し、ミリメートル空間解像度で解像
して分析された時に腫瘍中の代謝にかなりの不均一性を
実証していた。
[0003] Cellular metabolism can be considered a balance sheet for all of the enzymatic reactions that occur in cells. In this context, the next exothermic activity is seen as black body radiation, the heat we analyze when we measure the temperature of the cells. Previous studies of biological metabolic activity have used levels of whole organisms, or at least calorimetry applied to individual organs. Microcalorimetry can be applied to as few as 10 cells. However, the limitations of current techniques for elucidating thermogenesis from single cells have significant limitations [Kemp,
Thermal and Energetic Studies of Cellular Biologic
al Systems, Edited by AM James (Bristol: Wright), 147-1
66 (1987)]. The most sensitive technique applied to measure metabolism in tumor cells is the Cartesian diver, which can resolve hundreds of cells [Lutton and Kopac, Cancer
Res., 31: 1564-1569 (1971)]. However, this technique is still too coarse to elucidate a heterogeneous population of cells, which requires dissociation of the cells. Much of normal cell physiology is a dynamic process that requires cell interactions in a three-dimensional matrix. Many cell activities are altered by contact between cells. All of this is lost when the cells are dissociated. Recently, metabolites in living cells, such as
Techniques have been developed for measuring ATP, glucose and lactate [Hossman et al., Acta Neuropathologica, 6
9: 139-147 (1986); Okada et al., Journal of Neurosurger.
y, 77: 917-926 (1992)]. These techniques are based on photographic film [Hossman et al., 1986, supra; Okada et al., 1992, supra] or a photon counting camera [Tamulevicius.
And Streffer, British Journal of Cancer, 72: 1102-11
12 (1995)] and demonstrated substantial heterogeneity in metabolism in tumors when analyzed at millimeter spatial resolution.

【0004】不運なことに、現在幾つかの重要な問題に
取り組むことができない。何とならば、個々の細胞の代
謝が測定し得ないからである。例えば、本発明者らは現
在細胞の異種集団を研究し、混合物の平均ではなく個々
の細胞の活性を解明することができない。例えば、腫瘍
は癌細胞、正常細胞、及び浸潤免疫細胞からつくられる
が、これらの夫々が非常に異なる速度で代謝している。
この場合、腫瘍の平均代謝の測定は個々の細胞の実際の
代謝を反映しないかもしれない。殆どの細胞では、有気
呼吸がATP の生成の殆ど全ての原因であり、嫌気性解糖
がその残りの原因である。嫌気性呼吸は非腫瘍細胞に対
し腹水腫瘍細胞中でかなり増大されることが50年以上前
に観察された[Warburg ら, The Metabolism ofTumors,
O.Warburg 編集, Constable &Company LTD., London,
129-170 頁(1930a); Warburgら, The Metabolism of T
umors, O.Warburg 編集, Constable &Company LTD., L
ondon, 254-265 頁(1930b) ]。これは、有気呼吸が腫
瘍細胞中で損なわれるという仮説を導いた[Warburg, S
cience, 123:309-314 (1956)]。更に多くがその間の年
月で代謝について学ばれたように、有気呼吸は腫瘍細胞
中で通常であるが、嫌気性呼吸が増大されることがわか
った。嫌気性呼吸のこの増大の原因のメカニズムは現在
理解されていない。そのメカニズムを学習する際の一つ
の主要な制限因子は個々の細胞の相対的代謝レベルを分
析することができないことである。上記のように、一つ
の特別な問題は、腫瘍が正常細胞、悪性細胞、及び免疫
細胞の混合物からなることである。現行の技術は細胞の
この混合集団の平均代謝の測定のみを可能にする。第二
の問題は腫瘍細胞内のかなりの不均一性である。例え
ば、腫瘍中では、酸素化が腫瘍増殖にしばしば速度制限
性である[Kallinowski ら, J.Cel.Physiol., 138:183-
191 (1989)]。こうして、迅速に増殖している腫瘍中で
は、増殖が酸素及び栄養素の送出のための新しい血管の
成長である血管形成により制限される。
Unfortunately, some important issues cannot be addressed at present. This is because the metabolism of individual cells cannot be measured. For example, we cannot currently study a heterogeneous population of cells and elucidate the activity of individual cells rather than the average of a mixture. For example, tumors are made up of cancer cells, normal cells, and infiltrating immune cells, each of which metabolizes at very different rates.
In this case, the measurement of the average metabolism of the tumor may not reflect the actual metabolism of individual cells. In most cells, aerobic respiration is responsible for almost all of the production of ATP, and anaerobic glycolysis is the rest. It was observed more than 50 years ago that anaerobic respiration was significantly increased in ascites tumor cells versus non-tumor cells [Warburg et al., The Metabolism of Tumors,
Edited by O. Warburg, Constable & Company LTD., London,
129-170 (1930a); Warburg et al., The Metabolism of T
umors, O. Warburg Editing, Constable & Company LTD., L
ondon, pp. 254-265 (1930b)]. This has led to the hypothesis that aerated breathing is impaired in tumor cells [Warburg, S.
cience, 123: 309-314 (1956)]. As much was learned about metabolism in the intervening years, aerial respiration was found to be normal in tumor cells, but anaerobic respiration was increased. The mechanism responsible for this increase in anaerobic respiration is currently unknown. One major limiting factor in learning the mechanism is the inability to analyze the relative metabolic levels of individual cells. As noted above, one particular problem is that tumors consist of a mixture of normal, malignant, and immune cells. Current techniques only allow the measurement of the average metabolism of this mixed population of cells. The second problem is considerable heterogeneity within the tumor cells. For example, in tumors, oxygenation is often rate-limiting for tumor growth [Kallinowski et al., J. Cel. Physiol., 138: 183-
191 (1989)]. Thus, in rapidly growing tumors, growth is limited by angiogenesis, the growth of new blood vessels for the delivery of oxygen and nutrients.

【0005】化学療法は腫瘍と闘うのに使用される強力
な手段である。しかしながら、腫瘍細胞は化学療法に対
する耐性を頻繁に発生する。この耐性は化学療法薬の広
いスペクトルに対する低下された感受性として観察さ
れ、このような細胞が多薬剤耐性と分類された[Simon
ら, Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 91:3497-3504 (1994)
]。これらの細胞はあらゆる治療的挑戦に耐えること
ができる“スーパー細胞" と当初考えられていたが、多
薬剤耐性細胞は更に正常細胞のように挙動することによ
り化学療法を回避するという証拠が今増えつつあり、幾
つかの面で、これらの細胞がそれらの性質で“逆" 形質
転換を受けたことが明らかである[Biedler ら, Cancer
&Metastasis Reviews, 13:191-207 (1994) ]。化学療
法薬が一旦除去されると、これらの細胞はそれらの攻撃
的悪性を回復する。この期間中に何が多薬剤耐性細胞の
代謝に起こるのかは知られていない。間接的な結果は、
これらの細胞中の嫌気性呼吸のレベルが非形質転換細胞
中で見られるレベルに戻ったことを示す[Miccadeiら,
Oncology Research, 8:27-35 (1996) ]。それ故、腫瘍
がそれらの静止性の多薬剤耐性期から更に悪性段階にシ
フトしている時を診断するために多薬剤耐性である個々
の細胞の代謝を測定することにつき要望がある。更に、
正常細胞または腫瘍細胞中で起こる代謝変化を測定する
ための個々の細胞の温度の測定方法を提供することにつ
き要望がある。加えて、腫瘍細胞の存在について組織を
迅速に診断するために生組織の新鮮なバイオプシーから
の細胞の温度の測定方法の要望がある。
[0005] Chemotherapy is a powerful tool used to fight tumors. However, tumor cells frequently develop resistance to chemotherapy. This resistance was observed as reduced sensitivity to a broad spectrum of chemotherapeutic drugs, and such cells were classified as multidrug resistant [Simon
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 91: 3497-3504 (1994)
]. While these cells were initially considered “supercells” that could withstand any therapeutic challenge, there is now increasing evidence that multidrug-resistant cells behave more like normal cells and avoid chemotherapy. It is evident in some aspects that these cells have undergone "reverse" transformation in their nature [Biedler et al., Cancer
& Metastasis Reviews, 13: 191-207 (1994)]. Once the chemotherapeutic agent is removed, these cells recover their aggressive malignancy. It is not known what happens to the metabolism of multidrug resistant cells during this period. The indirect result is
This indicates that the level of anaerobic respiration in these cells has returned to the level seen in untransformed cells [Miccadei et al.
Oncology Research, 8: 27-35 (1996)]. Therefore, there is a need to measure the metabolism of individual cells that are multidrug resistant to diagnose when tumors are shifting from their quiescent multidrug resistant phase to a more malignant phase. Furthermore,
There is a need to provide a method of measuring the temperature of individual cells to measure metabolic changes that occur in normal or tumor cells. In addition, there is a need for a method of measuring the temperature of cells from a fresh biopsy of live tissue to quickly diagnose the tissue for the presence of tumor cells.

【0006】殆ど全ての蛍光体の発光は温度により影響
されるが、温度に特に感受性である蛍光体の使用がKolo
dnerら[Appl.Phys.Lett. 40:782-784 (1982); Appl.Ph
ys.Lett. 42:782-784, (1983) ]により温度を較正する
ための技術として最初に使用された。Kolodnerは蛍光
体、ポリマー、PMMA中に封入されたEu(TTA)3を使用して
0.07o K 及び10μM の空間解像度の温度解像度を得た。
こうして、この温度感受性蛍光体は温度を定量するのに
使用することができた。Eu(TTA)3を含む種々の蛍光体が
種々の溶媒及びポリマーに可溶化されて、JohnP.Sulliv
an (Pursue University, [Campbellら, 1994, 上記文
献]から改良された表1を参照のこと)の研究所で飛行
機の翼を“塗装”するのに使用された。蛍光の変化は、
例えば、ウィンドトンネル中で飛行機の翼の温度変化を
監視するのに使用し得る。現在まで、温度感受性蛍光体
は集積回路診断に使用されて[Kolodnerら, Appl.Phys.
Lett., 42:117-119 (1983)]、二次元の翼の境界層転移
を検出し、前縁うずとデルタ翼の表面の間の相互作用を
視覚化した[Campbellら,sixth Intern.Symp. on Appli
cations of Laser Techniques to Fluid Mechanics, Li
sbon, Portugal (1992); Campbellら, Temperature Mea
surement Using Fluorescent Molecules, Abstract (19
92); Campbellら, Temperature SensitiveFluorescent
Paint Systems, 18:94-2483 (1994); Hamnerら, A Scan
ning LaserSystem for Temperature and Pressure Sens
itive Paint, 32:94-0728 (1994)]。本明細書中のあら
ゆる文献の引用は、このような文献が本件出願の“従来
技術" として利用できる許可と見なされるべきではな
い。
Although the emission of almost all phosphors is affected by temperature, the use of phosphors that are particularly sensitive to
dner et al. [Appl.Phys.Lett. 40: 782-784 (1982); Appl.Ph
ys. Lett. 42: 782-784, (1983)] as the first technique for calibrating temperature. Kolodner uses Eu (TTA) 3 encapsulated in phosphor, polymer and PMMA
Temperature resolutions of 0.07 o K and a spatial resolution of 10 μM were obtained.
Thus, this temperature sensitive phosphor could be used to quantify temperature. Various phosphors, including Eu (TTA) 3 , are solubilized in various solvents and polymers and are described in John P. Sulliv
an (see Table 1 adapted from Pursue University, [Campbell et al., 1994, supra]) and was used to "paint" the wings of airplanes. The change in fluorescence
For example, it can be used to monitor airplane wing temperature changes in a wind tunnel. To date, temperature sensitive phosphors have been used for integrated circuit diagnostics [Kolodner et al., Appl. Phys.
Lett., 42: 117-119 (1983)], detected the boundary layer transition of a two-dimensional wing and visualized the interaction between the leading eddy and the surface of the delta wing [Campbell et al., Sixth Intern. Symp. . on Appli
cations of Laser Techniques to Fluid Mechanics, Li
sbon, Portugal (1992); Campbell et al., Temperature Mea
surement Using Fluorescent Molecules, Abstract (19
92); Campbell et al., Temperature SensitiveFluorescent.
Paint Systems, 18: 94-2483 (1994); Hamner et al., A Scan
ning LaserSystem for Temperature and Pressure Sens
itive Paint, 32: 94-0728 (1994)]. Citation of any reference herein shall not be construed as an admission that such reference is available as "prior art" in the present application.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、その最も広い
実施態様において、温度感受性蛍光体を使用することに
よる細胞の温度の測定方法を提供する。本発明はポリマ
ーに封入された温度感受性蛍光体を含む固体基質を含む
代謝プローブを使用する。蛍光体が適当な紫外線、可視
光、または赤外線で励起される時、蛍光体は検出可能な
蛍光シグナルを放出する。生細胞が代謝プローブに配置
される時、蛍光シグナルの強さが細胞の代謝速度により
影響される。
SUMMARY OF THE INVENTION In its broadest embodiment, the present invention provides a method for measuring cell temperature by using a temperature sensitive phosphor. The present invention uses metabolic probes that include a solid substrate that includes a temperature sensitive fluorophore encapsulated in a polymer. When the phosphor is excited with the appropriate ultraviolet, visible, or infrared light, it emits a detectable fluorescent signal. When a living cell is placed on a metabolic probe, the intensity of the fluorescent signal is affected by the metabolic rate of the cell.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】代謝プローブは37℃、pH7.5 で紫
外線による励起後に少なくとも1時間にわたって水溶液
に隣接するポリマー中に封入された間に安定な蛍光シグ
ナルを放出することができる蛍光体を含むことが好まし
い。本発明の特別な実施態様において、代謝プローブに
配置された細胞は温度の上昇1℃当たり蛍光シグナルの
強さの2.5 %の変化を生じる。一実施態様において、代
謝プローブにより含まれた温度感受性蛍光体はEu(TTA)3
である。別の実施態様において、代謝プローブのポリマ
ーはポリ(メチルメタクリレート)である。好ましい実
施態様において、ポリマーがポリ(メチルメタクリレー
ト)であり、かつ温度感受性蛍光体がEu(TTA)3である。
本発明の固体基質はあらゆる不活性物質からつくられて
もよいが、ガラスまたはプラスチックであることが好ま
しい。この型の更に好ましい実施態様において、固体基
質はガラスカバースリップである。本発明は細胞の温度
の検出方法を提供する。一つのこのような実施態様はポ
リマーに封入された温度感受性蛍光体を含む固体基質を
含む代謝プローブに細胞を配置することを含む。蛍光体
が適当な紫外線、可視光、または赤外線で励起される
時、それは検出可能な蛍光シグナルを放出する。生細胞
が代謝プローブに配置される時、蛍光シグナルの強さが
細胞の温度により影響される。この方法の一つの特別な
実施態様において、ポリマーは非芳香族合成ポリマーで
ある。この方法の一つの特別な実施態様において、紫外
線による励起後に、蛍光体は37℃、pH7.5 で少なくとも
1時間にわたって安定な蛍光シグナルを放出することが
できる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The metabolic probe is a fluorophore capable of emitting a stable fluorescent signal while encapsulated in a polymer adjacent to an aqueous solution for at least one hour after excitation with ultraviolet light at 37 ° C., pH 7.5. It is preferred to include. In a particular embodiment of the invention, cells placed on metabolic probes produce a 2.5% change in the intensity of the fluorescent signal per 1 ° C. increase in temperature. In one embodiment, the temperature sensitive fluorophore included by the metabolic probe is Eu (TTA) 3
It is. In another embodiment, the polymer of the metabolic probe is poly (methyl methacrylate). In a preferred embodiment, the polymer is poly (methyl methacrylate) and the temperature sensitive phosphor is Eu (TTA) 3 .
The solid substrate of the present invention may be made from any inert material, but is preferably glass or plastic. In a further preferred embodiment of this type, the solid substrate is a glass coverslip. The present invention provides a method for detecting the temperature of a cell. One such embodiment involves placing the cells on a metabolic probe that includes a solid substrate that includes a temperature sensitive fluorophore encapsulated in a polymer. When the phosphor is excited with the appropriate ultraviolet, visible, or infrared light, it emits a detectable fluorescent signal. When a living cell is placed on a metabolic probe, the intensity of the fluorescent signal is affected by the temperature of the cell. In one particular embodiment of the method, the polymer is a non-aromatic synthetic polymer. In one particular embodiment of this method, after excitation with ultraviolet light, the phosphor is capable of emitting a stable fluorescent signal at 37 ° C., pH 7.5 for at least one hour.

【0009】また、本発明は細胞の代謝活性の検出方法
を含む。一つのこのような実施態様は細胞を本発明の代
謝プローブに配置し、プローブの蛍光体を適当な紫外
線、可視光、または赤外線で励起し、蛍光シグナルを検
出することにより細胞の温度を検出することを含み、検
出された蛍光シグナルの強さは細胞の温度の指標であ
る。次いで測定された温度が細胞の代謝活性と相関関係
付けられる。この型の好ましい実施態様において、細胞
は腫瘍細胞である。また、本発明は細胞を本発明の代謝
プローブに配置し(上記のとおり)、代謝プローブの蛍
光体を適当な紫外線、可視光、または赤外線で励起し、
蛍光シグナルを検出することにより細胞の温度を検出す
ることを特徴とする生組織中の腫瘍細胞の存在の検出方
法を含む。検出された蛍光シグナルの強さは細胞の温度
と相関関係付けられる。腫瘍細胞の代謝は非形質転換細
胞の代謝よりもかなり高いことが知られている。本発明
は細胞の温度を測定することにより正常な(例えば、非
形質転換)細胞の塊の中の腫瘍細胞の検出を可能にす
る。この型の好ましい実施態様において、生組織が腫瘍
バイオプシーから得られる。関連する実施態様におい
て、本発明は細胞を本発明の代謝プローブに配置し(上
記のとおり)、代謝プローブの蛍光体を適当な紫外線、
可視光、または赤外線で励起し、蛍光シグナルを検出す
ることにより細胞の温度を検出することを特徴とする健
康な組織により包囲された(正常な細胞の塊の中の)細
胞の異常な代謝の存在の検出方法を提供する。対照細胞
に対する細胞の温度の相違は、細胞が異常な代謝を受け
ていることを示す。一つのこのような実施態様におい
て、細胞の異常な代謝は紫外線損傷を有する細胞の指標
である。別の実施態様において、細胞の異常な代謝は悪
液質を受けている細胞の指標である。第三の実施態様に
おいて、細胞の異常な代謝はアポトーシスを受けている
細胞の指標である。
The present invention also includes a method for detecting metabolic activity of a cell. One such embodiment is to place a cell on a metabolic probe of the invention, detect the temperature of the cell by exciting the probe's fluorophore with the appropriate ultraviolet, visible, or infrared light and detecting the fluorescent signal. The intensity of the detected fluorescent signal is an indication of the temperature of the cell. The measured temperature is then correlated with the metabolic activity of the cell. In a preferred embodiment of this type, the cells are tumor cells. The present invention also provides for placing a cell on a metabolic probe of the present invention (as described above) and exciting the metabolic probe's fluorophore with appropriate ultraviolet, visible, or infrared light,
A method for detecting the presence of tumor cells in living tissue, comprising detecting the temperature of the cells by detecting a fluorescent signal. The intensity of the detected fluorescent signal is correlated to the temperature of the cell. It is known that the metabolism of tumor cells is significantly higher than that of non-transformed cells. The present invention allows for the detection of tumor cells in a mass of normal (eg, non-transformed) cells by measuring the temperature of the cells. In a preferred embodiment of this type, the live tissue is obtained from a tumor biopsy. In a related embodiment, the invention provides that the cell is placed on a metabolic probe of the invention (as described above) and that the fluorophore of the metabolic probe is appropriately ultraviolet light,
Abnormal metabolism of cells surrounded by healthy tissue (in a normal cell mass) characterized by detecting the temperature of the cells by excitation with visible or infrared light and detecting the fluorescent signal Provide a method of detecting presence. Differences in cell temperature relative to control cells indicate that the cells are undergoing abnormal metabolism. In one such embodiment, abnormal metabolism of the cell is indicative of a cell having ultraviolet damage. In another embodiment, abnormal metabolism of the cell is indicative of a cell undergoing cachexia. In a third embodiment, abnormal metabolism of the cell is indicative of a cell undergoing apoptosis.

【0010】本発明の一つの特別な実施態様において、
代謝プローブは顕微鏡に配置され、蛍光体が励起され、
顕微鏡を使用してその発光が検出される。一つのこのよ
うな実施態様において、顕微鏡は励起用の紫外線レーザ
ーを備えているレーザー走査共焦点顕微鏡である。別の
このような実施態様において、顕微鏡は紫外線励起フィ
ルター、及び615 nm±10nmの可視発光フィルターを有す
るHg/ キセノンランプを備えた蛍光顕微鏡である。ま
た、本発明は本発明の代謝プローブの製造方法を含む。
一つのこのような実施態様はポリマーを混和性溶媒中で
温度感受性蛍光体と接触することを含み、蛍光体及びポ
リマーの溶液が生成される。次にその溶液が固体基質の
上に置かれ、次いでポリマーが固体基質にアニールされ
る。この方法に使用される固体基質はガラスまたはプラ
スチックであることが好ましい。この方法の更に好まし
い実施態様において、固体基質はガラスカバースリップ
である。この方法の好ましい実施態様において、ガラス
カバースリップはポリマー−蛍光体をガラススライドに
配置する前に強酸(例えば、70%の硝酸)中に浸漬され
る。この方法の別の実施態様において、固体基質は固体
基質へのポリマーのアニール中に回転される。
In one particular embodiment of the present invention,
The metabolic probe is placed on the microscope, the fluorophore is excited,
The luminescence is detected using a microscope. In one such embodiment, the microscope is a laser scanning confocal microscope equipped with an ultraviolet laser for excitation. In another such embodiment, the microscope is a fluorescence microscope equipped with a UV excitation filter and a Hg / xenon lamp with a visible emission filter at 615 nm ± 10 nm. The present invention also includes a method for producing the metabolic probe of the present invention.
One such embodiment involves contacting the polymer with a temperature-sensitive phosphor in a miscible solvent to produce a solution of the phosphor and the polymer. The solution is then placed on a solid substrate, and the polymer is then annealed to the solid substrate. Preferably, the solid substrate used in this method is glass or plastic. In a further preferred embodiment of the method, the solid substrate is a glass coverslip. In a preferred embodiment of this method, the glass coverslip is immersed in a strong acid (eg, 70% nitric acid) before placing the polymer-phosphor on a glass slide. In another embodiment of the method, the solid substrate is rotated during annealing of the polymer to the solid substrate.

【0011】この方法の更に別の実施態様において、使
用されるポリマーはポリ(メチルメタクリレート)であ
る。この方法の更に別の実施態様において、温度感受性
蛍光体はEu(TTA)3である。更に別の実施態様において、
溶媒はニトロエタンである。この型の特別な実施態様に
おいて、代謝プローブは96%のニトロエタン中0.1mMの
ポリ(メチルメタクリレート)の溶液を96%のニトロエ
タン中200 mMのEu(TTA)3と接触させることを含む方法に
よりつくられる。次いで蛍光体/ポリマー溶液が酸洗浄
されたガラススライド(これは既に70%の硝酸中に浸漬
され、蒸留水で洗浄され、エタノールですすがれ、次い
で真空オーブン中で乾燥されていた)上に置かれる。次
いでガラススライドがローターに取り付けられ、回転さ
れる。次にガラススライドが真空オーブン中で1時間に
わたって100 ℃でベーキングされてポリマーをアニール
する。本発明のこれらの局面及びその他の局面が以下の
図面及び詳細な説明を参考にして更に良く理解されるで
あろう。
[0011] In yet another embodiment of the method, the polymer used is poly (methyl methacrylate). In yet another embodiment of the method, the temperature sensitive phosphor is Eu (TTA) 3 . In yet another embodiment,
The solvent is nitroethane. In a specific embodiment of this type, the metabolic probe is obtained by a method comprising contacting a solution of 0.1 mM poly (methyl methacrylate) in 96% nitroethane with 200 mM Eu (TTA) 3 in 96% nitroethane. Can be The phosphor / polymer solution is then placed on an acid-washed glass slide, which has already been soaked in 70% nitric acid, washed with distilled water, rinsed with ethanol and then dried in a vacuum oven . The glass slide is then mounted on the rotor and rotated. The glass slide is then baked in a vacuum oven at 100 ° C. for 1 hour to anneal the polymer. These and other aspects of the invention will be better understood with reference to the following drawings and detailed description.

【0012】本発明は本明細書に記載された代謝プロー
ブを使用して単一細胞または細胞のグループの温度及び
/または代謝変化を監視する方法を提供する。細胞はそ
の他の細胞または細胞サンプルの一部から解離されてい
てもよい。細胞が腫瘍細胞である場合、このような監視
は腫瘍細胞の細胞生物学の理解を助ける。本発明の代謝
プローブ及び関連する方法はまた腫瘍細胞が診断を腫瘍
バイオプシー中に生じさせる時間枠中に生組織の新鮮な
バイオプシー中に存在するか否かを測定するのに使用し
得る。この方法では、バイオプシーの分析は組織の除去
の直後に行われてもよく、健康医師が追加の組織を除去
する必要があるか否かについて直ちに決定し、または更
に手術が必要とされるか否かについて決定することを可
能にし得る。このような操作は初期のバイオプシー、次
いで典型的には7〜10日の組織の評価(多くの場合、こ
れに続いて追加の手術が行われる)を必要とする現行の
技術よりも多くの利点を有する。こうして、本発明は医
療医師が手術を行い、組織分析に直ちに反応することを
可能にし、それにより分析の時間スパン中の組織の更な
る劣化を阻止する。
The present invention provides a method for monitoring the temperature and / or metabolic changes of a single cell or group of cells using the metabolic probes described herein. The cells may be dissociated from other cells or parts of the cell sample. If the cells are tumor cells, such monitoring will assist in understanding the cell biology of the tumor cells. The metabolic probes of the present invention and related methods can also be used to determine whether a tumor cell is present in a fresh biopsy of living tissue during the time frame that results in a diagnosis during a tumor biopsy. In this method, biopsy analysis may be performed immediately after tissue removal, and the health physician immediately determines whether additional tissue needs to be removed, or whether more surgery is needed. Can be determined. Such a procedure has many advantages over current techniques that require an initial biopsy, and then typically a 7-10 day evaluation of the tissue, often followed by additional surgery. Having. Thus, the present invention allows a medical physician to perform surgery and immediately respond to tissue analysis, thereby preventing further tissue degradation during the analysis time span.

【0013】また、本発明は本発明の代謝プローブを使
用して細胞の温度を検出する方法を含む。本発明の代謝
プローブはポリマーに封入された温度感受性蛍光体を含
む固体基質を含む。蛍光体が適当な紫外線、可視光また
は赤外線で励起される時、それは検出可能な蛍光シグナ
ルを放出する。この蛍光シグナルは代謝プローブに配置
される細胞の代謝速度により影響される。こうして、蛍
光体を適当な光で励起し、次いで蛍光シグナルの強さを
検出することにより、細胞の温度が測定し得る。それ
故、本明細書に現れる場合、下記の用語は以下に示され
る定義を有するべきである。本明細書に使用される“代
謝プローブ”はポリマーに封入された温度感受性蛍光体
を含む固体基質を含み、蛍光体が光の適当な波長(例え
ば、紫外、可視または赤外)で励起される時、蛍光体は
検出可能な蛍光シグナルを放出し、生細胞(単独、また
は細胞サンプルの一部として)が代謝プローブに配置さ
れる時、蛍光シグナルは細胞により放出された熱(例え
ば、細胞の温度及び/または代謝状態として測定され
る)のために強化される(即ち、増加または減少す
る)。本明細書に使用される“固体基質”はあらゆる固
体物質、好ましくはプラスチック、金属、またはガラ
ス、更に好ましくはガラスレンズによりつくられていて
もよい。本明細書に使用される“約pH7.5"はpH7.0 〜pH
8.0 を含む。本発明の一つの用途では、悪液質を患って
いると考えられる患者からの細胞サンプルから得られた
細胞の温度が測定される。悪液質は生体を消耗させ、し
ばしば致死性である症状である。腫瘍壊死因子により誘
発される悪液質は乳酸の増大された生産と関連し、フラ
クトース6−ホスフェートとフラクトース1,6−ビス
ホスフェートの間の無益な基質サイクルを活性化するこ
との結果であると考えられる。これは細胞ATP を燃え尽
くす[Zentellaら, Cytokine, 5:436-447 (1993)]。こ
うして、悪液質を有すると考えられる患者から得られた
細胞に関する上昇した温度の測定は悪液質の診断と合致
する。
[0013] The present invention also includes a method for detecting cell temperature using the metabolic probe of the present invention. The metabolic probes of the present invention include a solid substrate comprising a temperature sensitive fluorophore encapsulated in a polymer. When the phosphor is excited with the appropriate ultraviolet, visible or infrared light, it emits a detectable fluorescent signal. This fluorescent signal is affected by the metabolic rate of the cell placed on the metabolic probe. Thus, by exciting the fluorophore with the appropriate light and then detecting the intensity of the fluorescent signal, the temperature of the cell can be measured. Therefore, as appearing herein, the following terms should have the definitions set forth below. As used herein, a "metabolism probe" includes a solid substrate comprising a temperature sensitive fluorophore encapsulated in a polymer, wherein the fluorophore is excited at the appropriate wavelength of light (eg, ultraviolet, visible or infrared). At times, the fluorophore emits a detectable fluorescent signal, and when a living cell (alone or as part of a cell sample) is placed on a metabolic probe, the fluorescent signal emits heat (eg, of the cell) (Measured as temperature and / or metabolic state). As used herein, a "solid substrate" may be made of any solid material, preferably plastic, metal, or glass, more preferably a glass lens. As used herein, "about pH 7.5" refers to pH 7.0-pH
Including 8.0. In one application of the invention, the temperature of cells obtained from a cell sample from a patient suspected of suffering from cachexia is measured. Cachexia is a condition that depletes the body and is often fatal. The cachexia induced by tumor necrosis factor is associated with increased production of lactic acid and is the result of activating the futile substrate cycle between fructose 6-phosphate and fructose 1,6-bisphosphate. Conceivable. It burns cellular ATP [Zentella et al., Cytokine, 5: 436-447 (1993)]. Thus, the measurement of elevated temperature on cells obtained from a patient suspected of having cachexia is consistent with a diagnosis of cachexia.

【0014】本発明の別の局面において、マクロファー
ジ炎症タンパク質により誘発された発熱のメカニズムが
探査し得る。発熱はマクロファージにより放出される因
子:マクロファージ炎症タンパク質[Myers ら, Neuroc
hemical Research, 18:667-673 (1993) ]により動物に
誘発し得る。この因子は動物による植物摂取を調節する
ことが知られているが、それらが代謝を増大し、温度を
上昇させるために細胞に対するそれらの効果を有する場
所または方法は未だ知られていない。こうして、どの特
別な細胞(または細胞型)が過剰な熱を放出して発熱を
生じるのかを測定することは個々の細胞(または細胞
型)の温度を検出することにより達成し得る。本発明の
特別な局面において、培養された細胞の温度が測定され
る。一つのこのような実施態様において、乳癌細胞の集
団が使用される。別のこのような実施態様において、薬
剤耐性乳癌細胞が使用される。更に別の実施態様におい
て、非形質転換胸部細胞が使用される。好ましい実施態
様において、これらの細胞型の二つが使用される。更に
好ましい実施態様において、3種の細胞型の全てが使用
される。好ましい実施態様において、乳癌細胞はヒト起
源からのものである。一つの特別な実施態様において、
腫瘍細胞系HIB 1Bからの褐色の脂肪組織細胞が使用され
る。本発明のこの局面の別の実施態様において、胸部組
織の切片が細胞源として使用される。胸部からの切片は
脂肪細胞(これらは非常に低い代謝レベルを有する大き
な脂肪小球で充満されている)及び活発に代謝し、分泌
している管細胞を含む。腫瘍細胞の基礎代謝率は“正
常”細胞の基礎代謝率よりかなり高い。皮膚腫瘍の表面
温度測定を使用するアッセイは3.3 ℃までの温度差(照
射後)を示す。
In another aspect of the invention, the mechanism of fever induced by macrophage inflammatory proteins can be explored. Fever is a factor released by macrophages: macrophage inflammatory protein [Myers et al., Neuroc
Chemical Research, 18: 667-673 (1993)]. Although this factor is known to regulate plant intake by animals, it is still unknown where or how they have their effect on cells to increase metabolism and increase temperature. Thus, determining which particular cells (or cell types) release excess heat and produce a fever can be achieved by detecting the temperature of individual cells (or cell types). In a particular aspect of the invention, the temperature of the cultured cells is measured. In one such embodiment, a population of breast cancer cells is used. In another such embodiment, drug resistant breast cancer cells are used. In yet another embodiment, non-transformed breast cells are used. In a preferred embodiment, two of these cell types are used. In a further preferred embodiment, all three cell types are used. In a preferred embodiment, the breast cancer cells are from a human source. In one particular embodiment,
Brown adipose tissue cells from the tumor cell line HIB 1B are used. In another embodiment of this aspect of the invention, a section of breast tissue is used as a cell source. Sections from the breast include adipocytes, which are filled with large fat globules with very low metabolic levels, and duct cells that are actively metabolizing and secreting. The basal metabolic rate of tumor cells is significantly higher than that of "normal" cells. Assays using skin tumor surface temperature measurements show a temperature difference (after irradiation) of up to 3.3 ° C.

【0015】現行の医療実務では、バイオプシー中に得
られた切除された組織が7-10 日を要する組織アッセイ
のために調製される。こうして、結果が測定される時に
は患者は最早手術室にはいない。それ故、その後の手術
が予定されることをしばしば必要とする。本発明の方法
を使用して切片中の細胞の温度を検出する方法は、腫瘍
細胞のフィンガープリントとしての代謝活性の“熱スポ
ット"(通常の量よりも大きい熱を放出する細胞)が局在
化されるかどうかを測定するために通常の蛍光顕微鏡を
使用して組織切片の細胞が直ちに分析されることを可能
にする。このような測定は外科医が追加の組織を切除す
べきか否かを直ちに決定することを可能にする。本発明
の更に別の局面は個々の細胞の温度/代謝を測定して更
に悪性の状態への静止性多薬剤耐性細胞のシフトを監視
することを含む。この場合、温度の上昇はこのようなシ
フトと一致するであろう。このような監視は化学療法中
に特に有益であり、このような治療の終了後に更に特に
有益である。特別な実施態様において、細胞または組織
バイオプシーは代謝プローブに配置され、次いで励起用
の紫外線レーザーを備えているレーザー走査共焦点顕微
鏡(これは温度感受性蛍光体からの同時の発光測定を可
能にする)で検出される。別のこのような実施態様にお
いて、検出は紫外線励起フィルター及び可視発光フィル
ターを有するHg/ キセノンランプを備えた蛍光顕微鏡で
行われる。
[0015] In current medical practice, excised tissue obtained during a biopsy is prepared for a tissue assay that requires 7-10 days. Thus, the patient is no longer in the operating room when the results are measured. Therefore, it is often necessary that subsequent surgery be scheduled. A method for detecting the temperature of cells in a section using the method of the present invention involves the localization of "hot spots" of metabolic activity (cells that emit more than normal amounts of heat) as a fingerprint of the tumor cells. Allows cells of a tissue section to be immediately analyzed using a conventional fluorescence microscope to determine whether the cells are being stained. Such measurements allow the surgeon to immediately determine whether additional tissue should be removed. Yet another aspect of the invention involves measuring the temperature / metabolism of individual cells to monitor the shift of quiescent multidrug resistant cells to a more malignant state. In this case, an increase in temperature would be consistent with such a shift. Such monitoring is particularly beneficial during chemotherapy and more particularly after termination of such treatment. In a particular embodiment, a cell or tissue biopsy is placed on a metabolic probe and then equipped with a laser scanning confocal microscope equipped with an ultraviolet laser for excitation, which allows simultaneous emission measurements from temperature sensitive fluorophores. Is detected by In another such embodiment, detection is performed on a fluorescence microscope equipped with a Hg / xenon lamp with an ultraviolet excitation filter and a visible emission filter.

【0016】上記のように、一つの好ましい蛍光体はEu
(TTA)3であり、これは360nm の励起最大値及び614nm の
発光最大値を有する。Eu(TTA)3はポリマーポリ(メチル
メタクリレート)、(PMMA)と組み合わされ、固体基質に
アニールされて代謝プローブを形成することが更に好ま
しい。しかしながら、その他の好適な組み合わせが本発
明により考えられる。このような潜在的な組み合わせが
表1に例示される。これらの組み合わせ及びその他の組
み合わせが試験されて代謝プローブの成分として利用で
きるそれらの適性を測定し得る。特に、蛍光体化合物を
選択するのに主要な基準は、蛍光体が(i)37 ℃で温度変
化による蛍光の最大変化を示し、(ii)ポリマーに封入さ
れ、水溶液から離される能力を有し、かつ(iii) 生細胞
に無毒性であることである。こうして、このような試験
は37℃における温度変化に対する蛍光体の感度、水性環
境中の蛍光体の安定性、ポリマーへの封入中の蛍光体の
安定性、及び光漂白に対する蛍光体の耐性(このような
耐性は長期観察及びその後の較正に必要とされる)を測
定することを含み得る。37℃における温度変化に対する
蛍光体の感度が大きい程、光漂白に対する耐性を含む上
記条件下のその安定性が大きく、その蛍光体が代謝プロ
ーブの成分として更に好適である。同様に、ポリマーは
温度感受性蛍光体に対し最適効果を有するように選択さ
れる。最後に、蛍光体/ポリマー組み合わせは生細胞と
適合性である必要があり、即ち、それらは細胞生存度に
悪影響すべきではない。以下の実施例に、これらの因子
及び/またはその他の因子が記載される。本発明が以下
の非限定実施例を参考として更に良く理解され、これら
の実施例は本発明の例示として示される。以下の実施例
は本発明の好ましい実施態様を更に充分に説明するため
に示される。しかしながら、それは本発明の広い範囲を
限定するものと見なされるべきではない。
As mentioned above, one preferred phosphor is Eu.
(TTA) 3 , which has an excitation maximum at 360 nm and an emission maximum at 614 nm. More preferably, Eu (TTA) 3 is combined with polymer poly (methyl methacrylate), (PMMA) and annealed to a solid substrate to form a metabolic probe. However, other suitable combinations are contemplated by the present invention. Such potential combinations are illustrated in Table 1. These and other combinations can be tested to determine their suitability for use as components of metabolic probes. In particular, the key criteria for selecting a phosphor compound are that the phosphor has the ability to (i) exhibit a maximum change in fluorescence with temperature change at 37 ° C, and (ii) be encapsulated in a polymer and released from aqueous solutions. And (iii) non-toxic to living cells. Thus, such tests show the sensitivity of the phosphor to temperature changes at 37 ° C., the stability of the phosphor in aqueous environments, the stability of the phosphor during encapsulation in polymers, and the resistance of the phosphor to photobleaching. Such resistance may be required for long-term observation and subsequent calibration). The greater the sensitivity of the phosphor to changes in temperature at 37 ° C., the greater its stability under the above conditions, including resistance to photobleaching, making the phosphor more suitable as a component of a metabolic probe. Similarly, the polymer is selected to have an optimal effect on the temperature sensitive phosphor. Finally, the phosphor / polymer combinations need to be compatible with living cells, ie, they should not adversely affect cell viability. The following examples describe these and / or other factors. The invention will be better understood with reference to the following non-limiting examples, which are given by way of illustration of the invention. The following examples are provided to more fully illustrate the preferred embodiments of the present invention. However, it should not be considered as limiting the broad scope of the invention.

【0017】[0017]

【実施例】代謝プローブに適した蛍光体及びポリマーの
決定 導入 本発明の代謝プローブに適した蛍光体及びポリマーを選
択するために、幾つかの基準を導入した。例えば、37℃
における温度変化に対する蛍光体の感度が重要な基準で
あり、大きな感度が望ましい。同様に、蛍光体は水性環
境中のその安定性について選択される。何とならば、生
存細胞は水性環境中で最も安定であるからである。加え
て、蛍光体はポリマーへのその封入中の安定性について
選択される。例えば、細胞サンプルは蛍光の変化が細胞
からの温度放出の結果であり、タンパク質、代謝産物、
または鉄(これらは蛍光体の性質を変更し得る)の分泌
の結果ではないことを確実にするために蛍光体からポリ
マーの約50nmの厚さだけ分離されるべきである。更に、
本発明者らの温度感受性蛍光体の性質を最適にするポリ
マーが選択される。このようなポリマーは光漂白に対す
る相当な耐性(長期観察及びその後の較正について必要
とされる性質)について選択されるべきである。更に、
ポリマー、及び蛍光体はポリマー及び蛍光体が細胞生存
度に悪影響しないことを確実にするために生細胞と適合
性であるべきである。
EXAMPLE: Fluorophores and polymers suitable for metabolic probes
Determining introduced to select a fluorescent material and a polymer suitable for metabolic probes of the present invention, it was introduced several criteria. For example, 37 ° C
Is an important criterion, and a large sensitivity is desirable. Similarly, the phosphor is selected for its stability in an aqueous environment. Because surviving cells are most stable in an aqueous environment. In addition, the phosphor is selected for its stability during encapsulation in the polymer. For example, in a cell sample, changes in fluorescence are the result of temperature release from cells,
Or should be separated from the phosphor by about 50 nm thickness of the polymer to ensure that it is not the result of secretion of iron, which can alter the properties of the phosphor. Furthermore,
A polymer is selected that optimizes the properties of our temperature sensitive phosphor. Such polymers should be selected for their considerable resistance to photobleaching (the properties required for long-term observation and subsequent calibration). Furthermore,
Polymers and fluorophores should be compatible with living cells to ensure that the polymers and fluorophores do not adversely affect cell viability.

【0018】物質及び方法 温度感受性蛍光体によるカバースリップの被覆物質 色素:Eu(TTA)3またはEuTTA と略記されるユーロピウム
テノイルトリフルオロアセトネート(アドバンスト・マ
テリアルズ、ニューヒル、NC) ポリマー:PMMAと略記されるポリ(メチルメタクリレー
ト)(アルドリッチ、ミルウォーキー、WI 18,226-5) 溶媒:96%のニトロエタン(アルドリッチ、ミルウォー
キー、WI 13,020-6)色素/ポリマーの混合 溶媒(ニトロエタン)中の標準ポリマー(PMMA)濃度は0.
1 mM(ニトロエタン5ml中PMMA 100mg) であった。Eu(T
TA)3の種々の濃度を使用した。最良の蛍光シグナルが溶
媒中200 mMのEu(TTA)3(ニトロエタン5ml中EuTTA 100m
g)によるものであった。色素/ポリマー混合物を完全に
溶解するまでマグネチックスターラーで攪拌し、次いで
0.45μm の細孔のフィルター(ゲルマン・サイエンシ
ズ、アクロディスク13CR PTFE)により濾過して完全に透
明な溶液を残した。水和による問題を最小にするため
に、色素及びポリマーを窒素雰囲気下で貯蔵し、溶媒を
モレキュラーシーブとともに貯蔵した。層の厚さをポリ
マー濃度(高い程、厚い)、及びスピニング速度(遅い
程、厚い)を変化することにより調節することができ
る。
Materials and Methods Coating Materials for Coverslips with Temperature-Sensitive Phosphors Dye: Europium thenoyl trifluoroacetonate abbreviated as Eu (TTA) 3 or EuTTA (Advanced Materials, New Hill, NC) Polymer: abbreviated as PMMA Poly (methyl methacrylate) (Aldrich, Milwaukee, WI 18,226-5) Solvent: 96% nitroethane (Aldrich, Milwaukee, WI 13,020-6) standard polymer (PMMA) concentration in dye / polymer mixed solvent (nitroethane) is 0.
1 mM (100 mg PMMA in 5 ml nitroethane). Eu (T
Various concentrations of TA) 3 were used. The best fluorescence signal is 200 mM Eu (TTA) 3 in solvent (EuTTA 100m in 5 ml nitroethane).
g). Stir with a magnetic stirrer until the dye / polymer mixture is completely dissolved, then
The solution was filtered through a 0.45 μm pore filter (German Sciences, Acrodisc 13CR PTFE) to leave a completely clear solution. To minimize hydration problems, the dyes and polymers were stored under a nitrogen atmosphere, and the solvent was stored with molecular sieves. The layer thickness can be adjusted by changing the polymer concentration (higher, thicker) and spinning speed (slower, thicker).

【0019】カバースリップの調製 全てのカバースリップを硝酸中で酸洗浄した。カバース
リップを5分間にわたって70%の硝酸中に浸漬し、dH2O
ですすぎ、95%のエタノールですすぎ、次いで100 ℃で
真空オーブン中で乾燥させた。酸洗浄はポリマー−蛍光
体がガラスにしっかりと安定に固定されて残るために必
要とされた。スピン被覆プロセス.カバーガラススライ
ドをローターに取付け、ポリマー/蛍光体/溶媒サンプ
ルで覆った。カバースリップを1分間にわたって典型的
な600 rpm の速度で回転させた。次いでカバースリップ
を100 ℃で1時間にわたって真空オーブン中でベーキン
グしてポリマーをアニールした。被覆物の特性決定.カ
バースリップの被覆物を幾つかの方法により特性決定し
た。20x または40x の対物レンズを使用して、均一性を
位相差顕微鏡で分析した。また、均一性を40x の対物レ
ンズを使用する蛍光顕微鏡(ニコン・ダイアフォト)ま
たは60x の対物レンズを使用するレーザー走査共焦点顕
微鏡(ウルチマ、メリジアン・インストルメンツ、オケ
モス、MI)で分析した。被覆カバースリップの吸収を36
5nm でダイオード−アレイ・スペクトロフォトメーター
(ミルトン・ロイ・スペクトロニック、アレイ3000) で
分析した。蛍光体、ポリマー、溶媒の種々の混合物の温
度感受性を最初に温度調節キュベット中で蛍光スペクト
ロフルオリメーター(アミコン・ボウマン2,SLM アミ
コン)中で試験した。カバースリップを切断し、水充満
キュベットに45度の角度でフィットした。この配置を以
下の測定に使用した。 ・励起スキャン及び発光スキャンを記録することによる
最適の励起スペクトル及び発光スペクトル; ・光漂白速度及び水中の層の安定性(経時の平均蛍光シ
グナルを記録することにより試験した);及び ・通常1℃の温度変化中の蛍光強さの変化を記録するこ
とにより測定した温度係数(1度当たりの強さの変化)
Preparation of Coverslips All coverslips were acid washed in nitric acid. The coverslips are immersed in 70% nitric acid for 5 minutes and dH 2 O
Rinsed, rinsed with 95% ethanol and then dried in a vacuum oven at 100 ° C. An acid wash was required for the polymer-phosphor to remain firmly and stably fixed to the glass. Spin coating process. A coverslip slide was attached to the rotor and covered with a polymer / phosphor / solvent sample. The coverslip was spun at a typical 600 rpm speed for 1 minute. The coverslip was then baked in a vacuum oven at 100 ° C. for 1 hour to anneal the polymer. Characterization of coatings. The cover slip coating was characterized by several methods. Uniformity was analyzed on a phase contrast microscope using a 20x or 40x objective. In addition, homogeneity was analyzed with a fluorescence microscope using a 40x objective (Nikon Diaphoto) or a laser scanning confocal microscope using a 60x objective (Ultima, Meridian Instruments, Okemos, MI). 36 absorption of cover slips
Analysis was performed on a diode-array spectrophotometer (Milton Roy Spectronic, Array 3000) at 5 nm. The temperature sensitivity of the various mixtures of phosphor, polymer and solvent was first tested in a fluorescence spectrofluorimeter (Amicon Bowman 2, SLM Amicon) in a temperature controlled cuvette. The coverslip was cut and fitted in a water-filled cuvette at a 45 degree angle. This arrangement was used for the following measurements. Optimal excitation and emission spectra by recording excitation and emission scans; photobleaching rate and stability of the layer in water (tested by recording the average fluorescence signal over time); Temperature coefficient (change in intensity per degree) measured by recording the change in fluorescence intensity during temperature change

【0020】カバースリップ上の細胞増殖 ヒト乳癌系MCF-7 細胞を被覆物上で増殖させた。被覆物
上の増殖速度は培養皿のポリスチレン表面上よりもわず
かに遅かったが、生存度は80%より高かった。 細胞培養 MCF-7/ADR 細胞はヒト乳癌に由来する化学療法耐性細胞
系である。それらを保湿インキュベーター(フォルマ・
サイエンチフィック、OH) 中で37℃及び5%のpCO2でフ
ェノールレッド、ウシインスリン10μg/mL及びL−グル
タミン並びに10%のFBS を含む改良イーグル培地中で管
理する。加えて、MCF-7/ADR 細胞を0.8μM のアドリア
マイシン中で連続的に管理する。細胞をキセノンラン
プ、ユニブリッツ・シャッター(ビンセント・アンド・
アソシエーツ、ロチェスターNY) 並びに励起側及び発光
側のフィルターホイールを備えたオリンパス蛍光顕微鏡
で観察する。光源のシャッタリングをコンピュータで制
御する。フィルターホルダーは450nm 及び490nm の励起
フィルターを保持するように製造された。データをハマ
マツ4972冷却装填結合装置(ハママツ・ホトニクス)で
収集し、National Instrumentas Lab Viewに記載された
ソフトウェアでデジタル化する。細胞を培地の一定灌流
により温度調節室中で視覚化する。細胞を355nm のλex
及び614 のλemで励起する。その比が連続像でとられた
場合、細胞を検出することができなかった。しかしなが
ら、ミトコンドリアのプロトン透過性を増大し、こうし
てATP の加水分解を増大するプロトン−イオノフォーで
あるFCCPの混入後に、温度の上昇と一致する増大された
蛍光放出がある。温度の最大上昇は約100mK であり、そ
れが細胞の増殖コーン中で殆ど一貫して観察される(図
2B及び2D) 。蛍光測定 蛍光測定を紫外線励起フィルター及び発光フィルターを
使用してHg/ キセノンランプを備えた蛍光顕微鏡で行っ
た。Eu(TTA)3は360nm で励起し、614nm で発光する。
[0020]Cell proliferation on coverslips Human breast cancer line MCF-7 cells were grown on the coating. Coating
Growth rate on top is less than on polystyrene surface of culture dish
Although late, the viability was higher than 80%. Cell culture MCF-7 / ADR cells are chemotherapy-resistant cells derived from human breast cancer
System. Moisturizing incubator (forma
37 ° C and 5% pCO in Scientific, OH)TwoIn
Enol red, bovine insulin 10 μg / mL and L-glu
Tubes in modified Eagle's medium containing Tamine and 10% FBS
Manage. In addition, MCF-7 / ADR cells were
Manage continuously in mycin. Xenon Run Cells
, Uniblitz Shutter (Vincent and
Associates, Rochester NY) and excitation and emission
Olympus fluorescence microscope with side filter wheel
Observe with. Control light source shuttering by computer
I will. Excitation at 450nm and 490nm with filter holder
Manufactured to hold filters. Add data
Pine 4972 cooling and loading equipment (Hamamatsu Photonics)
Collected and listed in the National Instrumentas Lab View
Digitize with software. Constant perfusion of cells with medium
To visualize in a temperature controlled room. Λex at 355 nm
And 614 at λem. The ratio was taken in a continuous image
In that case, no cells could be detected. But
Increase the proton permeability of mitochondria,
A proton-ionophore that increases the hydrolysis of ATP
After the incorporation of some FCCP, increased
There is fluorescence emission. The maximum rise in temperature is about 100 mK,
This is almost consistently observed in the cell growth cone (Fig.
2B and 2D).Fluorescence measurement Fluorescence measurement using UV excitation filter and emission filter
Using a fluorescence microscope equipped with an Hg / xenon lamp
Was. Eu (TTA)ThreeExcites at 360 nm and emits at 614 nm.

【0021】結果 蛍光化合物の選択:カバースリップを被覆する前に溶媒
及びポリマー中の全ての水を排除することが必要であっ
た。不運なことに、水は蛍光体/ポリマー混合物の安定
性に悪影響し、また溶媒を脱水するのに普通使用される
試薬の多くが蛍光体に悪影響した。一つの重要な点は悪
影響なしに脱水試薬で処理し得る蛍光体を使用すること
であった。潜在的な蛍光体(Eu-FOD)の一種は本発明者ら
がそれをガラスカバースリップにベーキングした時に性
質の重大な変化を受けることが判明した。Eu(TTA)3はこ
の問題を有しておらず、それ故、良好な蛍光体として選
ばれた。ポリマーの選択. 研究される蛍光体は温度に応
答してそれらの蛍光を変化する。しかしながら、それら
の蛍光は特別なタンパク質、炭水化物、pHまたはイオン
変化に感受性であり得る。こうして、蛍光体がカバース
リップを被覆するのに使用されるポリマーに封入されて
いる。ポリスチレンが支持体ポリマーについての本発明
者らの最初の選択であった。それは多くの異なる処理に
対し安定であり、それは無毒性であり、かつそれは増殖
する細胞の基質として使用し得る。不運なことに、温度
に対するEuTTA の応答性はポリスチレン中で弱かった。
ポリスチレン中のベンゼン環がEuTTA 中の基に不利に相
互作用したかのように活性の損失をもたらすことが明ら
かである。一方、PMMAは非芳香族蛍光体である。このポ
リマーはEU-TTAを励起するのに使用されるUV波長に感受
性であることが知られていた。実際に、紫外線がPMMAを
エッチングするのにしばしば使用される。しかしなが
ら、PMMA:EuTTA: 溶媒: 脱水剤の濃度を変化した後、カ
バースリップ上で非常に安定であるEuTTA:PMMAの混合物
を決定した。この混合物は機械安定性に悪影響しないで
水環境中に浸漬し得る。その蛍光シグナルはUV励起中少
なくとも1時間にわたって安定である。水が蛍光シグナ
ルに悪影響しない。かつ、その蛍光は1℃の変化に対し
2.5 %変化する。更に、ノイズが非常に低く(約100:
1)、0.01℃の変化の解像度を可能にする。温度による蛍
光の変化のプロットが図1に示される。表1及び表2中
で、Eu(TTA)3/PMMA 混合物をそれらの最大Log 傾き/℃
に関してその他の蛍光体/ポリマー対のサンプルと比較
する。
Results Selection of Fluorescent Compound: It was necessary to exclude any water in the solvent and polymer before coating the coverslip. Unfortunately, water adversely affected the stability of the phosphor / polymer mixture, and many of the reagents commonly used to dehydrate the solvent adversely affected the phosphor. One important point was to use phosphors that could be treated with dehydrating reagents without adverse effects. One type of potential phosphor (Eu-FOD) was found to undergo a significant change in properties when we baked it onto a glass coverslip. Eu (TTA) 3 did not have this problem and was therefore chosen as a good phosphor. Polymer Selection. The studied phosphors change their fluorescence in response to temperature. However, their fluorescence may be sensitive to particular protein, carbohydrate, pH or ionic changes. Thus, the phosphor is encapsulated in the polymer used to coat the coverslip. Polystyrene was our first choice for the support polymer. It is stable to many different treatments, it is non-toxic, and it can be used as a substrate for growing cells. Unfortunately, the response of EuTTA to temperature was weak in polystyrene.
It is clear that the benzene ring in polystyrene results in a loss of activity as if it had adversely interacted with the group in EuTTA. On the other hand, PMMA is a non-aromatic phosphor. This polymer was known to be sensitive to the UV wavelengths used to excite EU-TTA. In fact, ultraviolet light is often used to etch PMMA. However, after changing the concentration of PMMA: EuTTA: solvent: dehydrating agent, a mixture of EuTTA: PMMA that was very stable on the coverslip was determined. This mixture can be immersed in an aqueous environment without adversely affecting mechanical stability. The fluorescent signal is stable for at least one hour during UV excitation. Water does not adversely affect the fluorescent signal. And its fluorescence is
2.5% change. Furthermore, the noise is very low (about 100:
1), enable 0.01 ° C change resolution. A plot of the change in fluorescence with temperature is shown in FIG. In Tables 1 and 2, the Eu (TTA) 3 / PMMA mixtures were tested for their maximum Log slope / ° C.
With respect to other phosphor / polymer pair samples.

【0022】[0022]

【表1】 蛍光体 ポリマー 最大 温度 Log 傾き/℃ アントラセン セルロースアセテート クマリン PMMA -0.004 60 CuOEP GP-197 -0.0113 -100 エリスロシンB ポリカーボネート ユーロピウム モデル飛行機ドープ -0.036 0 テノイルトリフルオロアセト ネート(EuTTA) ユーロピウム PMMA -0.049 0 テノイルトリフルオロアセト ネート(EuTTA) ユーロピウム マラソン -0.0095 テノイルトリフルオロアセト ネート(EuTTA) HC-295 GP-197 La2O2S:Eu(1 %) 固体 -0.0031 -150 ペリレン モデル飛行機ドープ -0.0134 25 ペリレンジカルボキシミド(PDC) PMMA -0.007 75 ペリレンジカルボキシミド(PDC) SOA -0.06 75 PtOEP GP-197 -0.0033 10 ピレン セルロースアセテート ピロニンB PMMA -0.046 60 ピロニンY モデル飛行機ドープ -0.055 50 ピロニンY PMMA -0.072 75 ピロニンY ポリカーボネート -0.0168 50 キニザリン ポリスチレン -0.084 90[Table 1] Phosphor Polymer Maximum Temperature Log Slope / ° C Anthracene Cellulose Acetate Coumarin PMMA -0.004 60 CuOEP GP-197 -0.0113 -100 Erythrosin B Polycarbonate Europium Model Airplane Dope -0.036 0 Thenoyltrifluoroacetonate (EuTTA) Europium PMMA- 0.049 0 Tenoyl trifluoroacetonate (EuTTA) Europium marathon -0.0095 Tenoyl trifluoroacetonate (EuTTA) HC-295 GP-197 La 2 O 2 S: Eu (1%) Solid -0.0031 -150 Perylene model airplane dope -0.0134 25 Perylenedicarboximide (PDC) PMMA -0.007 75 Perylenedicarboximide (PDC) SOA -0.06 75 PtOEP GP-197 -0.0033 10 Pyrene Cellulose acetate Pyronine B PMMA -0.046 60 Pyronine Y Model airplane dope -0.055 50 Pyronine Y PMMA -0.072 75 Pyronine Y polycarbonate -0.0168 50 Quinizarin polystyrene -0.084 90

【0023】[0023]

【表2】 蛍光体 ポリマー 最大 温度 Log 傾き/℃ ローダミンB セルロースアセテート -0.0167 -125 ローダミンB PVC -0.014 -5 ローダミンB PVP +0.057 -30 ローダミンB ポリウレタン -0.0175 80 ローダミンB モデル飛行機ドープ -0.018 ローズベンガル エチルセルロース -0.09 80 ルブレン PMMA -0.034 5 ルブレン SOA ルテニウム化合物DJ-171 GP-197 ルテニウム化合物DJ-201 GP-197 -0.042 0 ルテニウム化合物DJ-275 GP-197 -0.018 0 ルテニウム化合物VG-220-1-2 GP-197 -0.0573 10 ルテニウム化合物VG-225-2 GP-197 -0.0212 -10 ルテニウム化合物VH-127 GP-197 -0.0071 -150 ルテニウム化合物SC-324 GP-197 -0.0233 0 ルテニウム化合物SC-393 GP-197 -0.0343 0 ルテニウム(bpy)/ゼオライト PVA -0.0269 40 ルテニウム(trpy) エチルセルロース -0.0131 -140 ルテニウム(trpy) GP-197 -0.0134 -140 ルテニウム(trpy) モデル飛行機ドープ ルテニウム(trpy) PMMA ルテニウム(trpy)/ ゼオライト PVA -0.0096 -100 スルホローダミンB モデル飛行機ドープ -0.0375 105TTMHD 固体 -0.0293 25 [Table 2] Phosphor Polymer Maximum Temperature Log Slope / ° C Rhodamine B Cellulose Acetate -0.0167 -125 Rhodamine B PVC -0.014 -5 Rhodamine B PVP +0.057 -30 Rhodamine B Polyurethane -0.0175 80 Rhodamine B Model Airplane Dope -0.018 Rose Bengal Ethyl cellulose -0.09 80 Rubrene PMMA -0.034 5 Rubrene SOA Ruthenium compound DJ-171 GP-197 Ruthenium compound DJ-201 GP-197 -0.042 0 Ruthenium compound DJ-275 GP-197 -0.018 0 Ruthenium compound VG-220-1-2 GP-197 -0.0573 10 Ruthenium compound VG-225-2 GP-197 -0.0212 -10 Ruthenium compound VH-127 GP-197 -0.0071 -150 Ruthenium compound SC-324 GP-197 -0.0233 0 Ruthenium compound SC-393 GP- 197 -0.0343 0 Ruthenium (bpy) / zeolite PVA -0.0269 40 Ruthenium (trpy) Ethyl cellulose -0.0131 -140 Ruthenium (trpy) GP-197 -0.0134 -140 Ruthenium (trpy) Model airplane dope Ruthenium (trpy) PMMA ruthenium (trpy) / zeolite PVA -0.0096 -100 sulforhodamine B model airplane doped -0.0375 105 TTMHD solid -0.0293 25

【0024】本発明は本明細書に記載された特別な実施
態様により範囲を限定されるべきではない。実際に、本
明細書に記載されたものに加えて本発明の種々の改良が
以上の記載及び添付図面から当業者に明らかになるであ
ろう。このような改良は特許請求の範囲内に入ることが
意図されている。全ての塩基サイズまたはアミノ酸サイ
ズ、及び核酸またはポリペプチドについて示された全て
の分子量または分子質量値はおよその値であり、説明の
ために示されることが更に理解されるべきである。種々
の刊行物が本明細書に引用され、それらの開示が参考と
してそのままそこに含まれる。
The present invention should not be limited in scope by the specific embodiments described herein. Indeed, various modifications of the invention in addition to those described herein will become apparent to those skilled in the art from the foregoing description and accompanying figures. Such modifications are intended to fall within the scope of the appended claims. It is further to be understood that all base or amino acid sizes, and all molecular weight or molecular mass values, given for nucleic acids or polypeptides, are approximate and are provided for description. Various publications are cited herein, the disclosures of which are incorporated by reference in their entirety.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】Eu(TTA)3/PPMA に関する温度による蛍光強さの
変化を示す。励起波長は365nmであり、かつ発光波長は6
21nm であった。
FIG. 1 shows the change in fluorescence intensity with temperature for Eu (TTA) 3 / PPMA. Excitation wavelength is 365 nm and emission wavelength is 6
It was 21 nm.

【図2】図2A及び2Cは吸光度分光分析により観察された
実施例に記載された細胞である。図2B及び2DはFCCPの添
加後に夫々図2A及び2Cの細胞から得られた蛍光差スペク
トルを示す。細胞が355nm で励起され、発光が614nm で
監視された。
FIGS. 2A and 2C are the cells described in the examples observed by absorbance spectroscopy. FIGS. 2B and 2D show the fluorescence difference spectra obtained from the cells of FIGS. 2A and 2C, respectively, after addition of FCCP. Cells were excited at 355 nm and emission was monitored at 614 nm.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(a) ポリマーに封入された温度感受性蛍光
体を含む固体基質を含む代謝プローブに細胞を配置し
(蛍光体が適当な紫外線、可視光または赤外線で励起さ
れる時に、それは検出可能な蛍光シグナルを放出し、か
つ生細胞が代謝プローブに配置される時に、蛍光シグナ
ルは細胞の代謝速度により影響される)、 (b) 蛍光体を適当な紫外線、可視光または赤外線で励起
し、そして (c) 蛍光シグナルを検出する(検出された蛍光シグナル
の強さは細胞の温度の指標である)ことを特徴とする細
胞の温度の検出方法。
(A) placing a cell on a metabolic probe containing a solid substrate containing a temperature sensitive phosphor encapsulated in a polymer (when the phosphor is excited with appropriate ultraviolet, visible or infrared light, it is detected (B) emits a possible fluorescent signal, and when live cells are placed on metabolic probes, the fluorescent signal is affected by the metabolic rate of the cell); (b) exciting the fluorophore with the appropriate ultraviolet, visible or infrared light And (c) detecting a fluorescent signal (the intensity of the detected fluorescent signal is an indicator of the cell temperature).
【請求項2】 ポリマーが非芳香族合成ポリマーである
請求項1に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the polymer is a non-aromatic synthetic polymer.
【請求項3】 蛍光体が37℃、pH7.5 で紫外線による励
起後に少なくとも1時間にわたって水溶液に隣接するポ
リマー中に封入された間に安定な蛍光シグナルを放出す
ることができる請求項1に記載の方法。
3. The method of claim 1 wherein the phosphor is capable of emitting a stable fluorescent signal while encapsulated in a polymer adjacent to the aqueous solution for at least one hour after excitation by ultraviolet light at 37 ° C., pH 7.5. the method of.
【請求項4】 ポリマーがポリ(メチルメタクリレー
ト)である請求項2に記載の方法。
4. The method according to claim 2, wherein the polymer is poly (methyl methacrylate).
【請求項5】 蛍光体がEu(TTA)3である請求項4に記載
の方法。
5. The method according to claim 4, wherein the phosphor is Eu (TTA) 3 .
【請求項6】 請求項1に記載の方法により細胞の温度
を検出し、そしてその温度をその代謝活性と相関関係付
けることを特徴とする細胞の代謝活性の検出方法。
6. A method for detecting the metabolic activity of a cell, comprising detecting the temperature of the cell by the method according to claim 1, and correlating the temperature with the metabolic activity.
【請求項7】 細胞が腫瘍細胞である請求項6に記載の
方法。
7. The method according to claim 6, wherein the cells are tumor cells.
【請求項8】 請求項1に記載の方法により細胞の温度
を検出することを含む健康な組織により包囲された細胞
の異常な代謝の存在の検出方法であって、対照細胞に対
する細胞の温度の差が、細胞が異常な代謝を受けている
ことを示すことを特徴とする検出方法。
8. A method for detecting the presence of abnormal metabolism of a cell surrounded by healthy tissue, comprising detecting the temperature of a cell according to the method of claim 1, wherein the temperature of the cell relative to a control cell is reduced. A detection method, wherein the difference indicates that the cell is undergoing abnormal metabolism.
【請求項9】 生組織が腫瘍バイオプシーから得られる
請求項8に記載の方法。
9. The method of claim 8, wherein the live tissue is obtained from a tumor biopsy.
【請求項10】 細胞の異常な代謝が紫外線損傷、悪液
質、またはアポトーシスの指標である請求項8に記載の
方法。
10. The method of claim 8, wherein the abnormal metabolism of the cell is an indicator of ultraviolet damage, cachexia, or apoptosis.
JP11001734A 1998-01-07 1999-01-07 Method for measuring temperature of single cell in cell specimen or tissue biopsy Pending JPH11258159A (en)

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GB2333153A (en) 1999-07-14
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