TW201215876A - System and method for detecting amyloid proteins - Google Patents
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201215876 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於檢測哺乳動物眼睛中之類 的裝置及方法。 μ贫白 【先前技術】 〜—直需要檢測出處於早期進展㈣疾病。早期檢測使 2能夠進行早期治療,_般已證實早期治療在多種疾病的 治療中產生較高成功率。已發現分析人的眼睛,詳言之眼 睛之晶狀體可得到多種類型之疾病的指示。舉例而言,研 究者已在阿兹海默氏病(Alzhei鑛,s disease,[AD])受害 者眼睛之晶狀.體之核上發現卩類澱粉肽及其聚集體。參看 G〇1dStein等人之美國專利第7,297,326號。因為核上僅’為^ mm厚之部分,所以自晶狀體之此區域獲得之量測需要位置 精確、資訊詳細及獲取快速。由於人類眼睛甚至在患者凝 視所照射之目標時亦幾乎持續運動,所以該量測尤其需要 此等特點。 已顯示β類澱粉肽及其聚集體於測試哺乳動物眼睛之 f上及/或皮質晶狀體區域中的存在或相較於正常對照值之 ^:的增加指示測試哺乳動物罹患神經退化性疾諸如致 殿粉樣病症)或處於發展該疾病之風險中。 迫切需要允許早期檢測出致澱粉樣病症之系統及方 法0 【發明内容】 根據本發明之一具體實例,提供一種用於檢測哺乳動 201215876 物眼睛中之類澱粉蛋白,諸如包含聚集體之類澱粉蛋白的 方法。在一些具體實例中,類澱粉蛋白之檢測為致殿粉樣 病症之指示。該方法包含以具有波長特性、偏振特性或其 組合中之至少一者之光源照射眼睛,該等特性各適於當至 少一種類澱粉結合化合物結合於類澱粉蛋白時在該類澱粉 結合化合物中產生螢光’該類澱粉結合化合物已弓丨入眼睛 中且特異性結合於指示致澱粉樣病症之類澱粉蛋白;接收 包括由照射眼睛產生之螢光的光;及測定至少由結合於類 澱粉蛋白之類澱粉結合化合物產生之螢光的螢光之時間衰 變率’該測定允許至少基於時間衰變率辨別結合於類澱粉 蛋白之類殿粉結合化合物於眼睛中之存在。 在其他相關具體實例中,該方法可進一步包含測定至 少由結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物產生之螢光的 螢光強度。基於強度及時間衰變率中至少一者可測定結合 於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物的量。該方法可進一步 包含基於由眼睛之組織發出的天然榮光引起之螢光信號^ 加測定眼界面(諸如眼睛之晶狀體囊)的位置。可使用光 源之照射取樣眼睛之至少一個區域’該取樣包含執行整個 區域之量測或使用光源照射取樣區域内之不同位置中之至 ^者,取樣不同位置包含照射眼睛内至少一個點、平面 及或體a取樣可包含在眼睛的一個以上區域上取樣不同 位置牛例而σ,可在沿逐深& % ⑼ϋ $ 連續平面中使用光源執行眼睛之平面掃描。可基於以 定眼睛之核上位置:(i)與特定解剖學結構(諸如眼睛之晶 201215876 狀體囊界面或角膜界面)之距離或(ii)檢測強度量度之變 化(斜率)。辨別結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物之 存在可包含區別結合於類殿粉蛋白之類澱粉結合化合物與 眼睛組織之背景自發螢光以及其他非特定粒干及未結合顯 影劑之自發螢光《該方法可包含辨別以下一者以上的存在 及里之至少一者.類澱粉結合化合物;結合於類澱粉蛋白 之類澱粉結合化合物;及類澱粉蛋白。類澱粉蛋白可包含 聚集體或前類澱粉蛋白聚集體(包括肽Api 42及/或Ah 之一聚體、二聚體或更高級寡聚物)。舉例而言,類澱粉蛋 白可包含β類澱粉。致澱粉樣病症可包含阿兹海默氏病。 在其他相關具體實例中,類澱粉結合化合物可包含分 子轉子、金黃胺(Chrysamine)及/或金黃胺衍生物、剛^ 紅(Congo red)及/或剛果紅衍生物類澱粉結合化合物;金 黃胺G或金黃胺G衍生物類澱粉結合化合物;硫代黃素τ 或硫代黃素τ衍生物類澱粉結合化合物;及硫代黃素8或 硫代黃素S衍生物類殿粉結合化合物。該方法y包含至少 僅基於勞光檢測辨別類殿粉蛋白之存在。該方法可進一步 包含測定特定眼睛區域中具有比衰變率之平均光子數。二 基於檢狀螢光測定類I粉結合化合物至眼睛巾之傳遞速 率、傳遞至眼睛中的類殿粉結合化合物之空間分佈、及/或 眼睛角膜界面處之類澱粉結合化合物之濃度梯度。此外, 可基於檢測之螢光測定類殿粉結合化合物之空間分佈及/或 類澱粉結合化合物於眼房液中之時間分佈。 該方法可進一步包含基於眼睛之解剖學結構或子結構 6 201215876 之至少一部分的天然螢光激發測定解剖學結構或子結構的 至少一個尺寸。測定該至少一個尺寸可包含以下至少一 者:測定結構或子結構之厚度、測定結構或子結構之形狀 及測定眼睛之一或多個結構或子結構之間的距離。舉例而 言,測定該至少一個尺寸可包括測定角臈厚度、角膜形狀、 眼房液深度、晶狀體形狀或晶狀體厚度’或測定眼睛之晶 狀體或其他結構或子結構内的内部量度,諸如晶狀體表面 與皮質或核或核上之距離。該#法可進一#包含使用光檢 測器裝置檢測由眼睛產生之螢光,光檢測器裝置係諸如光 電二極體、光電倍增器、電荷耦合裝置(CCD)及增強電荷 福合裝置(ICCD”之至少一者;例如快速突崩光電二極 體檢測器。該方法可包含執行由眼睛產生之螢光的時間相 關單光子計數。時間相關單光子計數可包含使光源呈脈衝 形式及基於隨時間通道單元變化之光子計數分佈測定營光 之時間衰變率。 在其他相關具體實例中 以測定激發之天然螢光且從 ’該方法可包含在眼睛内掃描 而測定眼睛中至少一個所關注 區域;及使用光源照射取樣眼睛的至少一個所關注區域, 該取樣包含執行至少一個區域的至少一個完整區域的量測 或使用光源照射取樣至少—個區域内的不同位置中之至少 -者’取樣不同位置包含照射至少_個區域内的點、平面 或體積中之至少一者;其 一個取樣區域内結合於類 生之螢光的螢光強度及螢 中該取樣係為了測定至少由至少 蛋白之類澱粉結合化合物產 光之時間衰變率。舉例而言,該 201215876 方法可包含向眼睛逐深度執行軸 軸向掃描之各點的激菸 > 知“(Z知描)以測定沿 少-個所然螢光,且從而測定眼睛的至 個所關注位置;及在與轴向掃描之方向垂 面中使用光源執行眼睛之平 的連、,平 描之各點處結合於類.殺扒π ^ 乂由各千面掃 u類歲粉蛋白之類凝粉結 螢光的勞光強度及螢光之時間:°物產生之 時搜尋到眼睛中指示致奸二支羊该方法使得能夠即 r相丁致焱粉樣病症之類澱粉蛋白。 針對關具體實例中,該方法可進-步包含以具有 激發二:之:合於類殿粉蛋白之類殿粉結合化合物之螢光 之適當波長的光照射眼睛;及檢測眼睛 '針對眼睛中結合於類澱粉蛋白之類殿粉結合化 之螢光發射光谱之峰區域之適當波長的光。類殿粉結 口化口物可為第11號化合物。激發光譜可具有約梢nm 之峰’眼睛之照射在激發光譜之峰加或減約2〇㈣内之波 長處’且發射光譜可具有約則⑽之峰,且檢測眼睛接收 之光在發射光譜之擊加或減約2〇細内的波長處。 在本發明之另一具體實例中,提供一種用於檢測哺乳 動物眼睛中之類澱粉蛋白的裝置。該褒置包含光源,其經 組態以發出照射眼睛且具有光波長、光偏振或其組合中至 少一者之光,該等特性各適於當至少一種類殿粉緒合化合 物結合於類澱粉蛋白時在該類澱粉結合化合物中產生螢 光,類澱粉結合化合物已引入眼睛中且特異性結合於指示 致澱粉樣病症之類澱粉蛋白;及光學單元,其經組態以接 收包括由照射眼睛產生之螢光的光且測定至少由結合於類 201215876 澱粉蛋白之類澱粉結合化合物產生之榮光的螢光之時 變率,該測定允許至少基於時間衰變率辨別結合於類= 蛋白之類澱粉結合化合物於眼睛中之存在。 /敉 在其他相關具體實例中,該光學單元可經組態以測^ 以下至少一者之時間衰變率:分子轉子類澱粉社人化= 物;剛果紅或剛果紅街生物類殿粉結合化合物;^ s 澱粉結合化合物;金黃胺衍生物類殿粉結合化合物^金^ 胺G或金黃胺G衍生物類澱粉結合化合物;硫代 : 硫代黃素τ衍生物類殿粉結合化合物;及硫代黃素s或^ 代黃素S衍生物類澱粉結合化合物。該光學單元可測定: 少由結合於類殺粉蛋白之類殿粉結合化合物產生之蟹 螢光強度。該光學單元可經組態以基於強度及時間衰變率 之至少-者測定結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合 量。該光學單元可經相能 & $ Π且態以測定特定眼睛區域中具有比衰 …之平均光子數。光源可包含脈衝雷射。該裝置可進一 t包含經組態以掃描眼睛中各位置上來自光源之光的光學 掃描單凡。該光學掃描單 兀了包3女置於平移台上之接物 鏡及包含電流計鏡之掃福器。該光學掃描單元可經排列以 使用光源照射取樣眼睛中之至少一個區域,該取樣包含執 行至少一個區域之至少— 個70整£域的if測或使用光源照 射取樣至少一個區域内之 夂不冋位置中之至少一者,該取樣 不同位置包含照射該至少—個 個區域中的點、平面或體積中 之^少—者。該光學掃描單元可經排列以取樣眼睛一個以 品域中的不同位置。在_實例中,該光學掃描單元可經 201215876 排列以在沿逐深度延伸至眼暗巾 17又月τ的垂直軸之連續平面中使 用光源執行眼睛的平面掃描。兮驻罢、仓 邊裝置可進一步包含用於檢 測由眼睛發出之螢光的光檢測哭 兀韧刿益早兀,諸如光電二極體、 光電倍增器、電荷耦合裝置Γ Γ f置l CCD )及增強電荷耦合裝置 (ICCD )中之至少一者;例如突崩光檢測器。 在其他相關具體實例中,該裝置可進一步包含時間相 關單光子計數模組,其接收來自光檢測器單元的指示來自 眼睛之螢光的光子計數之電信號。該裝置可包含至少一個 處理器模組’其經組態以基於隨時間通道單元變化之光子 計數分佈測定營光之時間衰變率。該光學單元可經組態以 辨別結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物與眼睛組織的 背厅'自發螢光以及其他非特定粒子及未結合類澱粉結合化 〇物之自發螢光。言亥光學單元可經組態以辨別以下一者以 上之存在及量中之至少一者:類澱粉結合化合物;結合於 類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物;及類澱粉蛋白。類澱粉 蛋白可包含聚集體或前類澱粉蛋白聚集體。舉例而言,類 澱粉蛋白可包含β類澱粉。致澱粉樣病症可包含阿茲海默 氏病。 在其他相關具體實例中,該光學單元可經組態以至少 僅基於螢光檢測辨別類澱粉蛋白之存在。該光學單元可經 組態以基於檢測之螢光測定類澱粉結合化合物至眼睛中之 傳遞速率、傳遞至眼睛中的類澱粉結合化合物之空間分 佈、及/或眼睛角膜界面處之類澱粉結合化合物之濃度梯 度。該光學單元可經組態以基於檢測之螢光測定類澱粉結 10 201215876 合化合物於眼房液中的空間分佈及時間分佈之至少一者。 該光學單元可經組態以基於由眼睛之組織發出的天然螢光 引起的螢光信號增強測定眼界面(諸如眼睛之晶狀體囊) 的位置。該光學單元可經組態以基於以下測定眼睛之核上 位置.(1 )與特疋解刮學結構(諸如眼睛之晶狀體囊界面或 角膜界面)之距離或(Η)檢測強度量度之變化(斜率)。 該光學單元可經組態以基於解剖學結構或子結構之至少一 部分的天然螢光激發測定眼睛解剖學結構或子結構之至少 一個尺寸,其中測定該至少一個尺寸可包含以下至少2 =:測定結構或子結構厚度、測定結構或子結構形狀及測 定眼睛之一或多個結構或子結構之間的距離。 在其他相關具體實例中’該光學單元可經組態以在眼 睛内掃描來測定激發之天然螢光且從而測定眼睛中至少— 個所關注區域;及使用光源照射取樣眼睛之至少一個所關 注區域,該取樣包含執行至少一個區域之至少一個完整區 域的量測或使用光源照射取樣至少一個區域内的不同位置 中之至少一者,取樣不同位置包含照射至少—個區域中的 點、平面或體積中之至少一者;其中該取樣係為了測定至 少由至少一個取樣區域内結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合 化合物產生之螢光的螢光強度及螢光之時間衰變率。舉例 而言’該光學單元可經組態以測定沿逐深度進入眼睛之輛 向掃描(Ζ掃描)之各點的激發天然螢光,且從而測定眼睛 之至少一個所關注位置;且在與ζ掃描之方向垂直的速續平 面中使用光源測定至少由眼睛之一組平面掃描(巧掃描) 201215876 之每一者的各點處結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物 產生之螢光的螢光強度及螢光之時間衰變率。該裝置可經 組態以使得能夠即時搜尋到眼睛中指示致澱粉樣病症之類 澱粉蛋白。 在其他相關具體貫例中,該光源可經組態以發出具有 針對眼睛中結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物之螢光 激發光譜之峰區域的適當波長之光,且該光學單元可經組 態以檢測具有針對眼睛中結合於類澱粉蛋白之類殿粉結合 化合物之螢光發射光譜之峰區域的適當波長之光。類澱粉 結合化合物可為第丨1號化合物。激發光譜可具有約47〇nm 之峰,光源經組態以發出在激發光譜之峰加或減約20 内之光,且發射光譜可具有約580 nm之峰,且光學單元名 組態以檢測在發射光譜之峰加或減約20 nm内之光。類洛 粉蛋白可為致澱粉樣病症之指示。 在本發明之另-具时财,提供-種在哺乳動物1 診斷致澱粉樣病症或對其之易感性的方法,喷乳動輸 如靈長類動物(諸如人類)、犬、描、料、牛及其類似鸯 物:該方法包含以具有波長特性、偏振特性或其組合中矣 至少-者之光源照射哺乳動物眼睛’該等特性各適於當至 少-種類澱粉結合化合物結合於指示致澱粉樣病症之類泥 粉蛋白時在該類殿粉結合化合物甲產生螢光,類澱粉結^ 勿已引入眼目月中且特異性結合於指示致澱粉樣病症之 類澱粉蛋白;接收包括由照射眼睛產生之螢光的光;及測 定至少由結合於類殿粉蛋白之類澱粉結合化合物產 12 201215876 2 =之時間衰變率,該測定允許至少基於時間 辨I、。合於類殿粉蛋白之類殿粉結合化合物於眼睛中之存 在。眼睛中類澱粉結合化合物與類澱粉蛋白之 正常對,昭έ士人於南+秘Λ _ 秋取 媒、广广: ““日示在哺乳動物中診斷出致澱粉 ^丙ή具有發展錢粉樣病症之風險。致殿粉樣病症可 為阿茲海默氏病。 在本發明之另一具體實例中,提供一種 動物眼睛中之解剖學結構的方法。該方法包含以 2 特性、偏振特性或其組合中至少一者之光源照射眼睛1 專特性各適於在眼睛之解剖學結構中產生天然營光;及則 .定眼睛中由光源照射產生之天然螢光的強度變化最大之位 置,該測定允許基於天然螢光之強度變化最大的 解剖學結構。在一特定且碑音也丨士 士 識別 體貫例中,在該方法中使用根據 本电月之一具體實例的本文所述裝置。 在其他相關具體實例中,解剖學結構可包含眼睛前段 之解剖學結構。識別解剖學結構可包含基於測定天然營光 強度增加最大之位置來測定解剖界面之位置,諸如測定眼 睛之晶狀體囊界面的位置。識別解剖學結構可包含基於光 源在眼睛中產生之天然榮光測定以下至少-者:眼睛之角 膜厚度、角膜形狀、眼房液深度、晶狀體形狀、晶狀體厚 度及晶狀體子結構(例如晶狀體囊、皮質、核上、核)之 厚度及/或形狀;且可包含測定眼睛之至少兩種解剖學结構 之間的眼内距離。該方法可進一步包含使用光源檢測哺乳 動物眼睛中指示致澱粉樣病症之類殿粉蛋白。該方法可包 13 201215876 含以光源照射哺乳動物眼睛,該光源進一步包含波長特 性、偏振特性或其組合令之至少一者,該等特性各適於當 至少一種類澱粉結合化合物結合於指示致澱粉樣病症之類 搬粉蛋白時在該類澱粉結合化合物中產生螢光,類殿粉钟 合化合物已引入眼睛中且特異性結合於指示致澱粉樣病症 之類;殿粉蛋白;接收包括由照射眼睛產生之螢光的光;及 測定至少由結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物產生之 螢光的螢光之時間衰變率,該測定允許至少基於時間衰變 率辨別結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物於眼睛中之 存在。辨別結合於類澱粉蛋白之類殿粉結合化合物之存在 可包含區別結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化合物與眼睛 組織之背景自發螢光以及其他非特定粒子及未結合類澱粉 結合化合物之自發螢光。該方法使得能夠即時搜尋到眼睛 中指示致澱粉樣病症之類澱粉蛋白。該方法可進一步包含 以具有針對眼睛中結合於類澱粉蛋白之類澱粉声合化合物 之螢光激發光譜之峰區域的適當波長之光照射眼睛;及檢 測眼睛接收的具有針對眼睛中結合於類殿粉蛋白之類澱粉 =合化合物之螢光發射光譜之峰區域之適當波長的光。類 澱粉結合化合物可為第11號化合物。激發光譜可具有約470 之峰眼目月之照射在激發光譜之峰加或減約20 nm内之 波長處’且發射光譜可具有,約580 nm之峰,檢測眼睛接收 之光在發射光譜之峰加或減約2〇 nm内之波長處。 〜在其他柄關具體實例中’ 一種方法可允許至少基於時 間衰變率區別眼睛中具有類似螢光光譜之至少兩個不同螢 14 201215876 光團,該類似螢光光譜包含發射光譜及激發光譜中之顯著 重疊中之至少一者。一種方法可進一步包含以兩個尺寸表 現至少一個螢光團之螢光強度及壽命衰變中之至少—者的 刀佈此外,-種方法可包含基於至少―個螢光團之榮光 強度及壽命衰變中之至少_者測定眼睛中結合之光子數及 未結合之光子數。一種方法可包含以兩個尺寸表現盥蛋白 質結合之類殿粉結合化合物及未與蛋白質結合之類殿粉姓 合化合物的榮光強度及壽命衰變之分佈。以兩個尺寸之: 現可與掃描器及雷射中之至少一者同卜該方法可進一步 I 3藉由在眼睛之特定區域上對與比壽命衰變關聯之營光 強度取平均值來測定參數。此外,該方法可進—步包含沿 共焦路徑使對準光源與眼睛對準以測定眼睛中之參考點。 在本發明之另一具體實例中,提供一種用於測定眼 =蛋白質上結合的榮光團之方法。該方法包含以具有波 I ::莖偏振特性或其組合中至少-者之光源照射眼組 、、曰4特性各適於當至少一種類澱粉結合化合物結合於 時在該類殿粉結合化合物中產生螢光,該類澱粉結 ° “勿已引入眼組織中且特異性結合於蛋白質;接收包 ^由:、射眼目月產生之f光的% ;及測定至少由結合於蛋白 :之:殿粉結合化合物產生之榮光的螢光之時間衰變率, = 至少基於時間衰變率辨別結合於蛋白質之類搬 叔、、Ό &化合物於眼組織中之存在。 如隨附圖式中所說明’前述内容將自本發明之 例之以下更特定描述而顯而易知’圖式中相同參考數字係 15 201215876 指不同視圖中的相同部件。圖式不必按比例縮放,而是著 重說明本發明之具體實例。 【實施方式】 本發明之具體實例如下描述。 根據本發明之一具體實例,提供一種用於非侵襲性、 早期並可靠檢測類澱粉蛋白之系統及方法,該類殿粉蛋白 會升^成或已形成聚集體。在一些具體實例中,類殿粉蛋白 及/或聚集體之檢測為致澱粉樣病症之指示。致澱粉樣病症 包括AD、家族性ΑΕ)、偶發性AD、克-亞二氏症 (Crentzfeld-Jakob diSease)、變異性克_亞二氏症、海綿狀腦 病、朊病毒疾病(包括綿羊癢病、牛海綿狀腦病及其他獸 醫學朊病毒病(Pri〇nopathy))、帕金森氏病(Panins⑽$ disease)、予廷頓氏病(Huntingt〇n,sdisease)(及三核苷酸 重複序列疾病)、肌萎縮性側索硬化、唐氏症候群(D〇wnis Syndrome)(第Η對染色體三體症(丁出⑽口丨))、匹克氏 病(Pick’s Disease)(額顳葉型癡呆)、路易體疾病 Body Disease)、伴隨腦鐵積聚之神經退化(髓素異常表像 (Hallerv〇rden-Spatz Disease))、共核蛋白病(包括帕金森 氏病、多系統萎縮症、路易體癡呆及其他疾病)、神經元核 内包涵體疾病' tau蛋白病(tauopathy )(包括進行性核上 麻痹、匹克氏病、丨質基底核退化症、遺傳性額顳葉型癡 呆(伴隨或不伴隨帕金森氏症)、發病前神經退化性狀態及 關島型肌萎縮性側索硬化(Guam amy〇tr〇phic WeM scler〇Sis)/帕金森氏症-癡呆複合症)β此等病症可單獨或以 16 201215876 多種組合形式出現。類澱粉蛋白分析亦適用於檢測傳染性 海綿狀腦病(TSE ),其為特徵在於腦部致命性海綿狀神經 退化之朊病毒介導之疾病且與嚴重及致命性神經病徵及症 狀有關。TSE朊病毒病包括克_亞二氏症(cjD );新變異性 克-亞二氏症(nv-CJD );傑茨曼—斯脫司勒—史茵克症候群 (Gertsmann-Straussler-Scheinker syndrome );致命性家族性 不眠症;庫路病(KUru);阿爾帕症候群(Alpers Syndr〇me); 牛海綿狀腦病(BSE );瘙癢病(scrapie );及慢性消耗病 (chronic wasting disease > CWD)。 可對哺乳動物之眼組織施行診斷法,哺乳動物為例如 靈長類㈣(諸如人類)、犬、猫、料、牛及其類似動物。 待測試之個體(例如人類個體)包括疑似罹患該等病症之 個體(患者)《處於發展該等病症之風險中的個體。舉例 而g,使用本文所述之技術測試具有AD家族史或其他風險 因素*(諸如高齡)之個體。亦測試並未已知罹患或處於發 展該等病症風險中之個體。 診斷方法藉由使哺乳動物(例如人類個體)之眼組錯 與結合於類殿粉蛋白(例如P類殿粉(A(3)) t營光團化名 物接觸來進行。「類殿粉蛋白(amy丨。id prQiein)」竟謂: =神經炎癡呆斑塊㈣之蛋白f或肽,而不管類殿粉蛋白 聚集(70王或部分)。類澱粉蛋白較佳為類澱粉前驅蛋 :(APP)或App之(例如天然存在之)蛋白水解裂解彦 ,诸如Αβ。APP裂解產物包括Api 4〇、A(32 4〇m 及氧化或父聯之Αβ。螢光團化合物亦可結合於天然存在 17 201215876 的APP及Αβ之變異體,包括單核苷酸多晶型(SNP )變異 體。螢光團化合物可(但非必需)結合於β類澱粉聚集體。 結合於β類澱粉聚集體之螢光團的論述可見於G〇ldstein等 人,「Cytosolic β-amyloid deposition and supranuclear cataracts in lenses from people with Alzheimer's disease,」
Lancet 2003; 361: 125 8-65中,其全部揭示内容以引用方式 併入本文中。 已發現含有Αβ之聚集體(AD中積聚之致病蛋白)在 阿啟海默氏病患者之晶狀體以及大腦中形成核上/深層皮質 白内障。以晶狀體皮質纖維細胞之細胞溶質内的胞内聚集 體形式收集Αβ沈積物。已顯示晶狀體A(3玖與正常成人腦 中相同之含量以可溶性表觀單體及二聚物質形式存在於成 人晶狀體内。晶狀體Αβ之實質部分與其他晶狀體蛋白結 合,包括充足的晶狀體結構蛋白αΒ晶狀體球蛋白。及⑹ 晶狀體球蛋白展現試管内奈莫耳分子間結合親和力且自曱 酸處理之人類晶狀體組織勻漿共免疫沈澱,表明蛋白質—蛋 白質之間的強締合。人類Αρι_42隨ρ片含量增加促進晶狀 體蛋白質聚集。藉由金屬螯合或活性氧物質清除劑阻斷蚪 增強之晶狀體蛋白質聚集,由此表明金屬蛋白氧化還原反 應牽涉於AD巾之此晶狀體蛋白質聚集過程及核上白内障 形成中。 資料顯* Αβ與晶狀體蛋白質之間發生病理學相石 用。此外,晶狀體中此等郸介導之反應表明致殿粉樣 物質’尤其主要牵涉於AD病理生理學中之人類罐_42 18 201215876 質’為促使晶狀體蛋白質聚集及核上/皮質白内障形成之有 效促氧化性肽。關於蛋白質聚集及白内障形成的其他資訊 可見於Goldstein等人之美國專利第7,1〇7,〇92號中,其全 部教示以引用方式併入本文中。 根據本發明之一具體實例,螢光團化合物與眼組織(例 如晶狀體細胞之胞内區室)之結合相較於正常對照結合程 度之增加表明哺乳動物罹患AD或處於發展AD之風險中。 如本文所用,「營光團(fhl〇r〇ph〇re)j或「螢光團化合物 (fluorophore compound )」為以特定波長及/或偏振特性之光 照射時具有所要螢光特徵之任何物質。較佳地,在本文所 H彳# t ’ Μ ®為「類澱粉結合化合物(如〜 compound )」’其如本文所用意謂結合於類澱粉蛋白之化合 物,其中「類澱粉蛋白(amyl〇idpr〇tein)j如上文所定義口。 該螢光團可為當暴露於特定波長及/或偏振特性之光時天缺 發螢光的類澱粉結合化合物。另外或其他 ’: :營:標鐵部分與類搬粉結合化合物部分之組合的:: ,其中類殿粉結合化合物部分在勞光標鐵不存在下一; 將不展現所要螢光特徵。在一具又 在使用螢光團的任何介質中展現二=: 時及未結合時可具有不同勞光特徵。==合:類殿粉 結合於類殿粉時營光團之螢光的光譜強度及;門團 較於未結合時可發生變化。第u號化合物(下間衣支率相 進-步論述“當化合物結合於 文:合圖5 了呀間农變率相較
S 19 201215876 於未結合時發生變化的螢光團。螢光團(尤其第11號化合 物)之該等特性的進一步論述可見於j. Sutharsan等人, 「Rational Design of Amyloid Binding Agents Based on the Molecular Rotor Motif」,ChemMedChem 2010, 5, 56-60 中, 其全部揭示内容以引用方式併入本文中。較佳地,營光團 化合物結合於Αβ 1 - 42或類殿粉前驅蛋白(App )之另一片 段。相較於含有其他β褶疊片之蛋白質,螢光團化合物可 優先結合於類澱粉蛋白。如上文所述,螢光團化合物可含 有螢光探針或可用作未添加螢光探針之螢光團。舉例而 言,螢光探針或螢光團可為金黃胺或金黃胺衍生物化合 物,諸如{(反,反),-1-溴-2,5-雙-(3-羥基羰基_4_羥基)桂皮基 苯(BSB ) }。在一特定具體實例中,螢光團可為第11號化 合物(下文結合圖5進一步論述),其為根據分子轉子基元 設計之螢光化合物。根據本發明之一具體實例,類殿粉結 合化合物可為分子轉子.、金黃胺及/或金黃胺衍生物。例示 性螢光團論述於美國專利第Μ49,249號(以全文引用的方 本文中)中,且包括金黃胺或金黃胺衍生物化合物, "(d及>臭-2,5_雙-(3_經基幾基-4-經基)桂皮基苯 (專:第if項技術中已知金黃胺G及其衍生物(例如美國 ▲ 3’259 號;第 6,168,776 號;第 6,114,175 號)。 用螢】Αβ肽’但並非登光性的。診斷方法可利 亦可使用it:合金黃胺〇衍生物來檢測眼睛中之ΑΡ肽。 I ^用之螢光探針。該等螢光團及探針市場# 售’例如可購自Mn1 , 1 Τ %有 ecular Pr〇bes 公司,Eugene,OR,]j.s Α。 20 201215876
一些染料(例如X-34或{(及,及),_ι·溴_2,5_雙_(3_羥基 幾基-4-座基)桂皮基苯(BSB) })(Styren等人,2000,J
Histochem. 48:1223-1232 (Link 等人,2001,Neurobiol. Aging 22:217-226 ;及 Skrovonsksy 等人,2000,Proc. Natl. Acad.
Sci· U.S.A. 97:7609-7614)已用於分析腦組織(並非眼睛組 織)。此等探針發射藍色•綠色範圍内之光,因此診斷相關之 螢光含量超過藍色-綠色範圍中人類晶狀體自發螢光之量。 其他適用化合物包括可檢測之甲氧基試劑,諸如Me_x〇4 〔1,4-雙(4'-羥基桂皮基)_2_甲氧基苯 > 其他曱氧基試劑包括 例如金黃胺或金黃胺衍生物化合物,諸如{(及,及溴 -2,5-雙-(3-經基羰基_4_羥基)桂皮基苯(BSB)丨。該等化合 物描述於 Mathis 等人,Curr pharm _,第 1〇(13) 卷:1469_93(2〇〇4);美國專利第 6,417,178 號;第 6,168,776 號;第6,133,259號及第6,114,175號中,其各自以全文引 用的方式併人本文中。亦可使用其他類殿粉結合探針,諸 瓜代η素T、硫代黃素s、剛果紅染料 '前述之衍生物、 或其他竹生物。關於可檢測標記之化合物的其他資訊可見 於ldstein等人之美國專利第7,297,326號中其全部教 示以引用的方式併入本文中。此外,關於前述之其他資訊 可見於美國專利巾請公開案第2_/_8795號、美國專利 申月:開案第2GG9/0G41666號及美國專利第7^07,092號 中°亥等申睛案及專利的全部教示以引用方式併入本文 中在特定具體實例中,ϋ an Μ 11 M M c τ 文結合圖5進一步論述)。 21 201215876 關於相關方法、致澱粉樣病症、類澱粉蛋白及螢光團 化合物之其他資訊可見於Goldstein等人之美國專利第 7,297’326 5虎、Goldstein等人之美國專利第7,1〇7,〇92號及
Goldstein等人之美國專利第6,849,249號中,所有該等專利 之王教不以引用方式併入本文中。此外,關於前述之其 他資afl可見於美國專利申請公開案第2〇〇8/〇〇88795號、美 國專利申請公開案第2009/004 1666號中,該等申請案之全 部教示以引用方式併入本文中。 本文提供之方法可進一步包含在向適合對照組投予螢 光團後比較測試患者晶狀體螢光。適合對照組之實例包括 螢光團投予後非AD個體(或個體群體)之内源性自發螢光 或非AD個體(或非AD個體群體)之螢光含量。 根據本發明之一具體實例,基於本文揭示之技術發現 的眼睛中存在的類澱粉蛋白之量可與指示表示疾病病況或 發展疾病病況之風險的類澱粉蛋白之量的統計學分析比 較。不期望受理論約束,咸信健康成人典型地在眼睛晶狀 體之核上區中具有至少一些最少含量之類澱粉蛋白。本文 揭示之技術因此可用於測定個體眼睛中是否具有一定量之 類澱粉蛋白,該量為高於眼睛中正常對照類澱粉蛋白含量 的統計學顯著含量。患有阿茲海默氏病之個體眼睛中類澱 泰蛋白沈積之研究可見於Goldstein等人,「Cytosolic β-amyloid deposition and supranuclear cataracts in lenses from people Whh Alzheimer's disease,」 Lancet 2003; 361 ·· 125 8-65中,其全部揭示内容以引用方式併入本文中。 22 201215876 如下文結合實* 1進-步論述,已在本發明之-夏體 實例中顯與未結合之類殿粉結合化合物相比,… 於類W白時能夠在類澱粉結合化合物之間辨別。詳; 之,貫驗1中之結果已發現本文之未結合螢光類澱粉結人 化合物(第11號化合物)的時間衰變率為例如μ奈秒: 及本文之類澱粉結合化合物結合於類澱粉蛋白(聚集之 類澱粉(Αβ)肽)時的時間衰變率為例如2 25奈秒。根據 本發明之一具體實例,未結合類澱粉結合化合物(第11號 化合物)之檢測可表示為時間衰變率14奈秒加或減〇3太 秒,而結合於類澱粉蛋白之經結合類澱粉結合化合物 u號化合物)的檢測可表示為時間衰變率2.25奈秒加或減 0.3奈秒。可使用區別類澱粉結合化合物與類澱粉蛋白之其 他衰變率及置信等級。 ~ 根據本發明之一具體實例’提供一種用於在眼睛晶狀 體中檢測類澱粉結合化合物標記之β類澱粉(Αβ )蛋白之 螢光成像方法及裝置,及其用途。在一態樣中,本文提供 之裝置為光學成像裝置,其採用與壽命波譜組合之螢光掃 描機制使得能夠檢測螢光分子並提供關於其空間分佈以及 其周圍環境特性之資訊。 根據本發明之一具體實例’該裝置(例如多功能光學 掃也螢光系統)使得能夠基於天然螢光激發識別眼睛前段 之解剖學結構;且可提供關於眼睛前段之空間資訊(諸如 角膜厚度及晶狀體形狀),且可提供眼内距離。 此外,根據本發明之一具體實例的多功能光學掃插系 23 201215876 統提供用於眼睛中未結合於類澱粉蛋白的外源性螢光類殿 粉結合化合物之活體内眼部藥物動力學研究工具。舉例而 言’該系統可測定角膜界面(諸如淚液腺/角膜上皮界面) 處類殿粉結合化合物之梯度激度。此外,該系統可測定關 於類殿粉結合化合物於眼房液中之生物可用性的空間及時 間資訊。 此外’本發明之一具體實例之多功能光學掃描系統允 許基於光學性能(諸如螢光衰變時間(τ ))檢測螢光分子及 其間的區別。該系統允許檢測眼睛晶狀體中結合於Αρ之經 標記螢光類澂粉結合化合物;檢測眼睛中之天然螢光;及 辨別(1)眼睛晶狀體中結合於Αβ之經標記螢光類澱粉結 合化合物與(ii )眼睛中之天然螢光。如本文所用,「天然 螢光(natural fluorescence )」表示眼睛中可獨立於引入之 顯影劑出現的天然螢光。 圖1為本發明之一具體實例之光學裝置的示意圖。藉 由冋數值孔徑接物鏡1 〇 1在眼睛中聚焦的脈衝雷射束實現 螢光激發。使用時間相關單光子計數(TCSPC)技術藉由與 快速突崩光電二極體檢測器(APD) 102之共焦組態二則鸯 光。藉由重複使用短脈衝之光激發樣品(眼睛)103且記錄 隨後隨時間變化之螢光發射來執行TCSPC。此操作一般2 奈秒時間標度内進行。 又 在圖1之具體實例中,晶狀體之解剖學結構的識別藉 :使用平移台104在軸上掃描接物鏡1〇1來執行。量測沿 掃描之每—點處的信號,以揭示前段(諸如晶狀體之角膜、 24 201215876 晶狀體囊及核上區域)之解剖學結構。此外,掃描 :施用至,之外源類澱粉結合化合物之藥物動力學的資 …貝訊不僅提供類殺粉結合化合物之空 訊,而且亦提供穿透角膜進 貧 的濃度。芽透角膜進入眼房液之類澱粉結合化合物 在圖】之具體實例中,一旦自沿轴向掃描 測天然營光已知眼睛中的所關注位置,即在 '且電“十鏡105的光學軸垂直的平面(xy) :描。為了確保向二維掃描之相應位點分配量測之螢光衰 .文輯’使電流計組掃描與時間相關個別光子計數之 脈衝及綠測同步。該xy#描揭示圖像之各位點 的榮光衰變時間資訊。在圖1之具體實例中,可使用專i 特殊硬體模組及/或使用特定程式化以實施模組 = 電腦執行-或多個模組,包括例如框接收器模組、: ,組、τ計算模組及掃描器控制模組。通用電腦及/或—戍 蜂自彼此接收資料。適於模組功能之資料電缓及資料 在圖1之具體實例中,對於時間相關個別光子計數, 記錄晶狀體之各掃描位置處的自發營光之衰變曲線且因此 可基於榮光衰變時間以及強度評估並分析螢光團分佈之二 維表現。所計算衰變時間之影像可由偽色編碼且可盘強度 影像重疊以進行更佳臨床解釋。因為螢光衰變時間為每二 營九分子之特徵,所以吾人可測定並分離在樣品體積中激 發之營光團(來自晶狀體之天罐的類殿粉結合化合 25 201215876 物)。藉由組合螢光強度與壽命量度,獲得額外尺寸資訊以 區別若干螢光標記。 如本文所論述,本發明之一具體實例的裝置可包含光 源。如本文所用,「光源(light source)」可為可經組態以發 出照射眼睛且具有光之波長及偏振特性中之至少一者之光 的任何光源,其中光之波長及偏振特性適於當至少一種類 殿粉結合化合物結合於類澱粉蛋白時該類澱粉結合化合物 產生螢光,照射方式使得隨後可基於因照射而接收之榮光 測定螢光之時間衰變率。 在本發明之一具體實例中,光源可經組態以發出具有 針對眼睛中結合於類澱粉蛋白之類澱粉結合化.合物之勞光 激發光譜之峰區域的適當波長之光,且光學單元可經組態 以檢測具有針對眼睛中結合於類澱粉蛋白之類殿粉結合化 合物之螢光發射光譜之峰區域的適當波長之光。舉例而 言’當類澱粉結合化合物為第11號化合物時,激發光譜具 有約470 nm之峰,且光源可經組態以發出約47〇 nm之峰 加或減約20 nm内的光,諸如470 nm加或減5 nm内、加 或減10 nm内、加或減15 nm内或加或減2〇 nm内。此外, 第11號化合物之發射光譜具有約5 80 nm之峰,且光學單 元可經組態以檢測約580 nm之峰加或減約2〇 nm内的光, 諸如580 nm加或減5 nm内、加或減1〇 nm内、加或減15 nm 内或加或減20 nm内。一般而言,在螢光化合物的激發光 譜之峰與發射光譜之峰之間典型地存在位移。根據本發明 之一具體實例’適合使用發射光譜之峰相對於激發光譜顯 26 201215876 著移位之化合物,以使得能夠區別經結合螢光團之螢光盥 眼睛之天然自發蟹光。舉例而〗,峰大於約5〇〇麵之發射 光譜有利於與眼睛之天然自發螢光的區分。經證實第丨丨號 化合物適於該目的,其具有峰為約580 nm之發射光譜與 峰為約470 run之激發光譜有顯著移位。圖12為本發明之 一具體實例之螢光類澱粉結合化合物(第丨丨號化合物)在 nm處激發時的發射光譜。熟習此項技術者基於上述内 容將顯而易知可使用之其他激發及發射光譜。 根據本發明之一具體實例,該裝置可使用「光學單元 (optical unit)」,如本文所用之光學單元意謂可經組態以接 收包括由照射眼睛產生之螢光的光且測定至少由結合於類 澱粉蛋白之類澱粉結合化合物產生之螢光的螢光時間衰變 率的任何單A ’制定允許至少基於時間衰變率辨別結合 於類澱粉蛋白之類殿粉結合化合物於眼睛中之存在。舉: 而言,參看圖i,該光學單元可包括以下一或多者:接物鏡 10卜平移台104、掃描器105、光檢測器1〇2、相機、LED、 多種透鏡、光圈、光束分光器、二向色滤光片、時間衰變 計算,組、框接收器模組、TCSPC模組及掃描器控制模組。 光學:兀之部分功能可藉由特定程式化之通用電腦或專用 硬體貫施,例如用於執行時間衰變計算。 根據本發明之一具體實例,接物鏡1(H、平移台1〇4及 具有電流鏡1G5之掃描||的功能可使用多種不同可能裝 置代替彼等组件或另外執行。總體而言,平移台、接物鏡 及具有電流計鏡之掃描器的功能在本文中稱為由「光學掃 27 201215876 7單元s_ing unit)」f施,其可指 ^所要區域上執行掃描光束之相等功能的任何裝置J ,稱,包括用於測定眼睛内參考點之目的及 眼 ==的。該光學掃描單元可執行誘導晶狀體平 移=動或晶狀體沿運動之多維路徑之運動的功能;且 行知描所關注區域上之#的Λ处 區…… ,例如執行光束在所關注 -域·,卜千面 '體積或其他類型之掃描,例如在光束之 光學路徑中在鏡子或其他光學裝置中誘導運動。 張圖二之具體實例中,使用共焦排列意謂無需使用擴 =二如在需要光以例如45度角進入眼睛離轴之系統中可 月匕需要的。此對患者而言為便利的。 圖1八為沿眼睛之照射路徑掃描(Ζ掃描)時執行用於 檢測晶狀體界面之算法期門旦 ' 异法期間量測到的天然螢光強度相對於 位移之曲線圖’且圖2Β為根據本發明之一具體實例,圖2Α 圖的1¾導數圖。算法之基本原理為天然螢光強度值掸 力口的位置是最大每單位掃描距離之假設為晶狀體邊界開^ 處的合理指示。謀+ + s之,该算法測定與對應於螢光強度之 最大反曲點的z撼松 知描起始點的距離。在一具體實例中,算法 如下進行,且可即時運作: / 二維陣列中收集資料,其中第—(自變數)維為 疋、爲碼盗量測的與起點之距離,亦即掃描距離,且 第一維(因變數)為經由光子檢測器(APD)量測之榮光強 度。 28 1 )用5點移動平均值型態對資料陣列迴旋運算以使強 201215876 度值平滑’亦即移除干擾微分之高頻雜訊。 3) 用微分型態對平滑資料陣列迴旋運算以獲得強度 列之一階導數。 4) 搜尋最大微分強度值t強度一階導數陣列。此為最 大反曲點。測定相應掃描距離。 圖A及圖2B所*,可使用上述技術測定晶狀體囊 之,置。&外,亦可測定解剖學結構(諸如角膜、眼房液 明狀體)之位置及其間之距離。可施加差量以規定沿任 何軸之比基準面的量測距離。 一圖3A及圖3B為說明根據本發明之一具體實例的螢光 农變時間之測定的圖。可藉由一次或兩次擬合指數(圖从) 與強度曲線(本文,以光子/秒為單位)、相對於時間(本文, 以奈秒為單位)計算螢光衰變時間。其亦可藉由與斜率線 性擬合獲得(圖叫如本文所用,「螢光之時間衰變率(_ decay rate 〇f fluorescence )」指示螢光強度之衰變曲線的特 徵時間常數;例如指數時間f數或與螢光衰變曲線擬合之 斜率。 口 圖2Α、圖2Β及圖3a、圖3Β之上述算法可例如使用 專用特殊硬體模組及/或使用特定程式化以執行上述算法之 通用電腦實施。該等模組可例如使用或接收來自圖丨之具 體實例的TCSPC模組、框接收器模組、τ計算模組之資料。 圖4為說明根據本發明之一具體實例的時間相關單光 子計數之使用的示意圖。脈衝光源4〇6重複激發樣品。 藉由檢測器單元突崩光電二極體(APD)術冑測樣品發 29 201215876 射’而藉由同步模組(SYNC ) 407檢測激發閃光。悝比鑑 別器(CFD ) 408僅回應於檢測器402檢測之第—光子,與 其振幅無關。來自樣品發射之此第一光子為時間振幅轉換 器(TAC ) 409之停止信號β激發脈衝觸發起始信號。多通 道分析器(MCA ) 4 1 0記錄TAC 409之單光子事件的重複 開始·停止信號,產生隨時間通道單元變化之光子計數直方 圖。自此直方圖計算壽命。MCA可使用專用特殊硬體模組 及/或使用特定程式化以執行該等任務之通用電腦實施;且 可與特定程式化之通用電腦資料連通。 在本發明之一具體實例中,包含螢光類澱粉結合化合 物及裝置之系統欲幫助在適當臨床檢查後診斷患者的可能 阿啟海默氏病’該等患者具有與阿茲海默氏型癡呆一致之 症狀或病徵。該裝置採用與螢光壽命光譜技術組合之共焦 掃描機制。該裝置使得能夠識別眼睛前段之解刮學結構, 且基於其光學特徵辨別螢光性螢光團。 圖5顯示第11號化合物之結構,其可用作本發明之一 具體實例之螢光類澱粉結合化合物。第丨丨號化合物為根據 分子轉子基元設計之螢光化合物,且已顯示結合於聚集之p 類澱粉(Αβ )肽《此與天然螢光組合,表明第丨丨號化合物 為已在阿茲海默氏病患者之晶狀體組織中發現的Ap聚集體 之活體内標記物的良好候選物。第丨丨號化合物之化學名稱 為[(E)-2-(2-(2-曱氧基乙氧基)乙氧基)乙基·2·氰基_3_(6_(哌 °定-1 -基)萘-2-基)丙烯酸酯]。關於第丨丨號化合物之其他資 訊可見於 J. Sutharsan 等人,「Rational Design of Amyloid 30 201215876
Binding Agents Based on the Molecular Rotor Motif j , ChemMedChem 2010,5,56-60中,其全部揭示内容以引用 方式併入本文中。第11號化合物已調配成眼用軟膏(第u 號化合物眼用軟膏)’其含有約5 mg/g第i丨號化合物、8〇% 凡士林(petrolatum)及20%礦物油。 根據本發明之一具體實例,螢光團類澱粉結合化合物 可施用於待以多種不同可能形式中之任一種測試的個體之 眼睛。舉例而言,螢光團類澱粉結合化合物可以軟膏形式、 溶液形式、使用隱形眼鏡、藉由注射、以液體形式、固體 形式、藉由離子導入療法或藉由其他技術施用。 本發明之一具體實例之裝置經設計以在具有高靈敏度 .及速度之時域中在共焦檢測流程中檢測螢光。該裝置具有 兩個主要功能:丨)使用平移台及電流計掃描器傳遞及掃描 到達眼睛前段(諸如晶狀體之核上)之處置的光束丨及2) 基於螢光壽命量測識別及辨別螢光性螢光團。 本發明之-具體實例的裝置使用軸向掃描4 Ζ掃 別眼部解剖學結構,該掃描基於眼組織沿眼 田° 夕V、軸之天 ^螢光的雷射激發以獲得關於眼内距離警 〜貝讯。ζ掃描揭示 天然螢光強度隨深度變化之曲線圖,&提供關於待執一;; 命量測之位置的資訊。靶向之位置可為例 仃哥 7 U即人頬眼睛φ Β 狀體之核上。掃描可在數秒内完成,例如2 曰曰 ^ , 取1 2秒以内, 诸如約0.2秒、0·3秒、〇.4秒、〇·5秒、〇 6 υ·7 秒、〇 β 秒、〇·9秒、i.O秒、12秒、14秒、丨6 ·8 31 1 · 8秒或9 η 2 秒内以減少眼睛運動偽訊,或在適於減少眼睛運動偽訊之 201215876 2二時間量内完成。另外或其他,裝置可與眼睛運動追縱 —使用以減少運動偽訊。壓電驅動、線性馬達及其他控 ::動裝置可用於該㈣。軸向掃描亦可允許量測類澱粉 、二化合物於眼界面(諸如淚液腺/角膜上皮界面)處的梯 -/辰度’以及類澱粉結合化合物於眼房液中之生物可用性。 八本發明之—具體實例之裝置藉由執行Xy掃描識別螢光 刀子’其巾樣品經電料驅動之裝置光柵掃描。記錄人類 曰曰狀體之各掃描位置的螢光壽命,且因此可基於榮光衰變 率以及強度評估並分析螢光團分佈之二維表示。基於衰變 壽命之榮光團分佈的二維表…(但並非必需)包括基 於螢光強度之二維表示’在本文中稱為「螢光壽命影像 (fluorescence lifetime image)」。 根據本發明之一具體實例,螢光壽命量測係基於以短 雷射脈衝重複激發眼睛且記錄隨時間變化之隨後的榮光發 射。因為螢光衰變時間為各螢光分子之特徵,所以可測定 及分離在樣品體積中激發的來自晶狀體之天㈣光的類殿 粉結合化合物。 詳言之,在本發明之一具體實例巾,可藉由時間相關 早光子計數技術(TCSPC)獲得螢光壽命量測。掃描速度及 資料獲取可例如在0.5秒内同步及執行以減少任何眼睛運 動偽訊,或使用適於減少眼睛運動偽訊之另一時間量。 TCSPC原理係基於由脈衝雷射發射之單光子的檢測及記錄 到達的個別光子之檢測時間。當檢測到光子時,量測相應 檢測器脈衝之時間。針對許多檢測到之光子的事件收集2 32 201215876 記憶體中。可藉由自個別時間量測建構直方圖來計算螢光 衰變壽命。以TCSPC模式操作的本發明之一具體實例之裝 置可實現例如每秒約1〇7個光子之計數速率。因此,在小於 1毫秒内可收集到1 〇4個光子。當需要高速度來獲取人類眼 目月晶狀體之快速掃描資訊時,該等計數速率係重要的。可 使用其他計數速率。 本發明之一具體實例之裝置可經設計以獲得來自人類 眼睛晶狀體之特定位置的特定資訊。該等位置之實例包括 核上、晶狀體囊、核、角膜及眼房液。 此係藉由精確對準個體、對眼睛之眼部解剖學的瞭解 及獲得具有高特異性及靈敏度之晶狀體的掃描區域中之螢 光團k Λ而實現。圖1顯示本發明之一具體實例之光學平 台的示意圖(上文亦論述)。藉由高數值孔徑接物鏡101在 眼睛103中聚焦的脈衝雷射束實現螢光激發。儘管亦可使 用其他重複頻率及脈寬,但雷射可例如在約4 0 Μ Η z之重複 頻率處脈動且產生約200皮秒寬之脈衝。舉例而言,可使 用低至約1MHz至約240 ΜΗζ之重複頻率,且可使用約4〇 皮秒至約400皮秒之脈寬。光束隨後反射離開成對電流計 掃描器且藉由安裝於平移台1〇4上的高數值接物鏡Μ聚 焦。藉由首先對準個豸眼睛與裝置且執行η Ζ掃描以測定
所關注區域之位置6 ρ η Τ、Θ 9、ν 4* U 尺心位直IROI)及2) Xy掃描以獲得核上内之區 域的特定資訊,來獲得眼睛之核上的螢光量測。 根據本發明之-具體實例,個體對準由識別作為量測 之參考起點的接物鏡之焦平面組成。亦用作固定目標之發 33 201215876 光二極體(LED)藉由接物鏡101在眼睛1〇3之角m 為環形。使用相機目測環反射離開角膜表面。—旦此 即可執行眼睛掃描來獲得必要資訊。 根據本發明之—具體實例,藉由使用平移台104卜光 軸(軸幻掃描接物鏡1G1來執行晶狀體解剖學 y涉及以雷射源激發天然勞光且識別前段: 膜、晶狀體囊及晶狀體之核上區域)之解剖學結構及盆相 :二巨離。此外’掃描可提供關於施用至眼睛之外源類澱粉 ,·,σ 5化合物之藥物動力學的資訊。 根據本發明之—具體實例,-旦使用Ζ掃描量測識別出 眼睛中的所關注區4,即使用電流計鏡在與軸向掃猫垂直 的平面中執行平面掃描(xy掃描)。為了確保將所量測營光 哀變曲線分配於二維掃描之相應位點,使電流計鏡盥 T⑽量測之資料獲取板同步。巧掃描可能需要例如在〇5 秒内掃描人類眼睛之核上50 x 5〇 _之區域且開方求出壽 命哀變值。應瞭解’可使用其他尺寸及位置之區域、及掃 描時間。 根據本發明之—具體實例,使用TCSpc藉由與快速突 崩光電二極體檢測器(APD) 1〇2之共焦組態實現檢測。使 用相同接物鏡101收集激發雷射形式之來自激發分子之營 光’經具有抑制剩餘散射雷射光之其他帶通遽光片之雙向 色鏡濾光且通過小孔徑以使得能夠共焦檢測。使用快定時 選項,APIM 〇2可例如提供優於5〇皮秒半峰全寬(Fuu㈣化 HalfMaximum)的在550 nm下光子檢測效率為49%的定時 34 201215876 解析’但亦可使用其他定時解析及光子檢測效率。 根據本發明之一具體實例,資料獲取及TCSPC後之電 子學的說明於圖4中展示(上文亦論述)。脈衝光源4〇6在 (例如)40 MHz重複頻率下重複激發樣品403,同時藉由同 步(SYNC)模組407檢測激發脈衝,該模組亦設為(例如) 40 MHz。激發脈衝觸發起始信號。恆比鑑別器()如8 僅回應於檢測器402檢測之第一光子,與其振幅無關。來 自樣品發射之此第一光子為時間振幅轉換器(TAC ) 4〇9之 停止信號。當APD 402檢測光子時,在PMT輸出處形成短 脈衝。該脈衝由CFD 408「清除」且以「停止」脈衝形式進 入TAC 409。一旦檢測到停止脈衝(亦即首先到達之光子), 即停止電壓斜升且電壓值(等於開始脈衝與停止脈衝之間 的時間差)傳輸至多通道分析器(MC A ) 4丨〇。McA 4丨〇記 錄來自TAC4G9之單光子事件的重複開始.停止信號且增加 通道中對應於檢測電Μ (時間)之計數。針對各脈衝重複 此過程,且最終在多次循環之後,產生隨時間通道單元變 化之光子汁數的直方圖。該直方圖表示隨時間變化之螢光 強度,由此獲得螢光衰變壽命。 根據本發明之一具體實例,可使用以特殊時間標記之 時間分解模式工作的rCiSTC ( ⑽叫
GmbH’ Bedin,Germany ) Pc板執行資料獲取,其儲存每一 檢測光子之所有相關資訊以供進一步資料分析。詳言之, 在檢測器中與雷射激發脈衝及樣品位置及檢測通道數同步 記錄每—個光子之到達時間。獲取板之同步速率可例如設 35 201215876 為40 MHz’時間解析度為4皮秒且通道計數深度為以立 元(可使用其他同步速率、時間解析度及通道計數深度)。 根據本發明之—具體實例,可使用办 (P1C〇Quant,GmbH,Berlin,Germany)執行之軟體獲取可經 由tcp/IP網路控制且經TTL信號與電流計掃描器及獲取板 同步以限定圖像之線及框。可例如記錄以尬指令模式之 ,且展現螢光壽命及強度影像。 “根據本發明之一具體㈣,可記錄人類晶狀體内各掃 掐位置之螢光壽命,且因此可基於螢光衰變率及強度評估 刀析螢光團为佈之二維表示。基於螢光壽命衰變之建構 顏色編碼影像可重疊於驗影像上以便於臨床解釋。可藉 由^對應於—個像素之所有光子在直方圖中分類,其接著 :私數哀變函數擬合以開方求出壽命資訊,從而完成螢光 哥命f像之計算。接著針對影像中每-像素重複此程序。 軟=异法可使用尾擬合以及數值再卷積擬合資料與多指數 =變函數。因為擬合程序依賴於用於擬合之起始參數的品 質所以作為區域掃描上特定登光團之指示的比衰變率之 =的頻率計數可直接由影像開方求出。前述算法可由電 月:貫施’且可涉及在諸如電腦監視器之二維顯示器上展 資料。 _ 本發明之一具體貫例中,與比壽命衰變有關聯的平 :強度可用作類澱粉蛋白之聚集的量度。亦即,可藉由在 參數 對與比哥命衰變關聯之螢光強度取平均值生成 參數可用作聚集之量度,例如基於參數變化監視 36 201215876 體中疾病之進展。該參數可由電腦或其他特定硬體測定。 *本發月之具體貫例之裝置獲得的螢光類澱粉結 :化合物(第11號化合物)之螢光直方圖於圖6中顯示。 單私數擬合得到2奈秒之壽命衰變率。 圖7顯示根據本發明之—具體實例獲得的第u號化合 :之螢光壽命影像及其相應強度影像。影像為在0.5秒内獲 得之100 100像素且表示5〇 χ 5〇 _之掃描區域。 本發明之一具體實例使用螢光時域技術來基於壽命特 徵檢測及解析螢光團m合螢光強度與壽命量度,獲 得額外尺寸資訊以辨別螢光標記i中論述之試管内又 研究證明本發明之—具體實例基於壽命衰變特徵區別營光 性螢光團之能力。此外,對實驗2中論述的兔眼之藥物動 力學研究顯示螢光類澱粉結合化合物(第η號化合物)於 晶狀體核上的可檢測之螢光信號。更重要的是,在兔眼晶 狀體中檢測到的信號容易識別且屬於類㈣結合化合 身。 熟習此項技術者應理解,本文提出之任何方法(以及 其個別步驟及此等方法若干後續步驟之組合),尤其涉及收 集及視情況處理相關資料之技術步驟,由此獲得資料與正 常對照值的比較及/或彼比較期間任何顯著偏差的發現;在 後續單獨診斷步驟之前、與其無關及在準備後續單獨診斷 步驟時執行,亦即在造成所獲得值與針對特m殿粉樣病 症,諸如阿兹海默氏病的正常對照值(實際診斷)之間的 /曰在偏差之則。尤其涵蓋在後續單獨診斷步驟之前、與其 37 201215876 無關及在準備後續單獨診斷步驟時執行的此等方法(包括 個別步驟以及此等方法之若干後續步驟之組合)作為本發 明之個別具體實例。 根據本發明之一具體實例’現有供應商可供應系統之 多個子組件。舉例而言,激發源可為PiC0Quant of Berlin,
Germany 出售之 picosecond Pulsed Laser, LDH 系列;Becker & Hickl of Berlin, Germany 出售之 Picosecond Diode Laser, BDL 系列;或 Hamamatsu Photonics of Hamamatsu, Japan 出 售之 Picosecond Light Pulser,PLP 系列。可使用 Pic〇Quant,
Berlin,Germany 出售之 TCSPC 模組;Becker & Hickl,Berlin,
Germany 出售之 TCSPC 模組,SPC 系列;或 Hamamatsu
Photonics,Hamamatsu,Japan 出售之 Synchronous Delay
Generator, Cl 0647執行資料獲取。光子計數檢測器可為
PicoQuant,Berlin,Germany 出售之 Detector Unit,PMA 系 列,Becker & Hickl,Berlin,Germany 出售之 Detector Unit, ID-100 系列;或 Streakscope(cl〇627 系列,Ham_tsu
Photonics,Hamamatsu,Japan出售)。應瞭解,可使用其他 激發源、資料獲取模組及光子計數檢測器。 本發明之上述具體貫例的部分可使用一或多個電腦系 統實施。舉例而言,具體實例可使用硬體、軟體或其組合 實施。當在軟體中實施時,軟體碼可在以單個電腦提供或 分配於多個電腦中的任何適合處理器或處理器集合上執 行。 此外,應瞭解電腦可以多種形式中任一種具體化,諸 38 201215876 如機架式電腦、桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦、翠 几電路板電腦或晶片上之系、统。此外,電腦可嵌入_ 電腦但具有適合處理能力之裝置中,包括個人數:助 (〜咖! Digital Assistant,PDA)、智慧型手機或任何 其他適合攜帶型或固定電子裝置。 同樣’電腦可具有一或多個輸入及輸出裝置。此 :尤其可用於呈現使用者介面。可用於提供使用者介面: 之實例包括用於視覺呈現輸出之印表機或顯示幕 =於聲訊呈現輸出之揚聲器或其他發聲裝置。可用於使 :者介面’之輸入裝置之實例包括鍵盤及指標裝置,諸如 鼠、觸控塾、馳螢幕及數位化輸人板。作以 電腦可藉由語音辨識或其他聲訊型式接收輸人資訊。1 該等電腦可藉由-或多個網路則壬何適合形式 :括區域網路或廣域網路形式’諸如企業 路。該等網路可基於任何適合技術且可根據任何^ = 操作且可包括無線網路、有線網路或光纖網路。σ方案 同樣,本文所述之客插t、土 + j· __ | &夕種方法或加工可編碼為可 ^固處理器上執行之軟體,該等處理器採用多種操作^ 或平台中之任一者。此外,該軟體可使用多種適合程式化 语s及/或程式化或劇本式工具中之任一者寫入, ^ 譯為在框㈣虛擬機上執行 $ ^亦可編 碼。 w 5碼或中間 在此方面,本發明夕5 ,丨、 . 个嘰月之至少一部分可具體化為經— 種程式編碼之電腦可讀嫂;卿r 取夕 貝媒肢(或多電腦可讀媒體)(例如電 39 201215876 •:記=、一或多個軟磁碟、緊密光碟光 八 帶、快閃記憶體、場可程式化閘陣列或其他车墓辨 裝置中之電路組態、或其他有形電腦儲存媒體),咳等程 二二多個電腦或其他處理器上執行時,執行實施上: =多個具體實例的至少一部分之方法。電腦可讀媒體 ==其上儲存之程式可加載至-或多個不同電腦 一 &J sι以實施上文所述本發明之多個態樣。 —在此方面,應瞭解上述具體實例的至少—部分的 貫施包含至少一種經電腦程式(例如複數個指 電腦可靖拔駚)、届碼的 之-上執行時,執行此等具體實例 體(— 述功能。如本文所用,術語「電腦可讀媒 她ble medium)」僅涵蓋可視為機器或製造 :了=“物品)之電腦可讀媒體。電腦可讀媒體可為 =可編碼或儲存電腦可讀資訊之有形媒體、可編碼或儲 t讀資訊之儲存媒體'及/或可編碼或儲存電腦可讀 體::::!性媒體(__transit°ry medium)。電腦可讀媒 其他非洋盡實例包括電腦記憶體(例如ROM、Ram、 :閃記憶體或其他類型之電腦記憶體)、磁碟或磁帶、光 、或可視為機器或製造品的其他類型之電腦可讀媒體。 術語「程式(Pr0gram)」或「軟體(滅―」以通用 :用於本文十’係指可用於程式化電腦或其他處理器以 =施^述本發明之多個態樣的任何類型之電腦碼或電腦可 —行指令集。此外,應瞭解根據此具體實例之一態樣,執 的或夕個電胳程式無需常駐於單個電腦或處理器即 40 201215876 可執仃本發明方法,而且可以模組形式分配於許多不同電 腦或處理哭I、,I k , 似為以貫施本發明之多個態樣。 電腦可執行指令可為由—或多個電腦或其他裝置執行 的許多并ί 卜^ v ^ ,諸如程式模組。一般而言,程式模組包括執 丁特疋任務或實施特定抽象資料類型的常式、程式、物件、 件資料結構等。典型地,程式模組之功能可如多個具 體實例巾所述進行組合或分配。 具有β類殿粉狀(1-42)的Neuroptix螢光配 位體之試管内研究: 根據本發明之_ JL轉杳 / , 少取在 具體貫例,進行結合於第11號化合物 集Αβ肽的試管内 置.執行呈古取隹 研究。使用本發明之一具體實例之裝 圖:…Αβ肽之第11號化合物的螢光壽命量測。 圖8Α為顯示根據本 結合於聚集Αβ肽之第广二體貫例,第11號化合物及 應的勞光壽命直方圖c營光壽命影像’其對 圖,測定出衰變率。…:太中。藉由擬合壽命直方 低水準之光子檢測區二:、月本發明之-具體實例能夠以 優越效处^ ^ 刀可叩差異低至0.85奈秒的螢光團之 馒越效忐。實驗描述如下。 四心 此試管内研究之目的為 化合物之光學特徵,及表徵…:號化合物類殿粉結合 性。詳言之,研究目標為:1)表㈣狀時的榮光特 變率;及2)檢、、則1號化合物之哥命衰 之第11號化合物的能力。未、…合於Ρ類澱粉(Αβ)肽 裝置: 41 201215876 价㈣响 SAPPHIRE 11 裝置(NeUroptix Corporation,
Ac⑽,MA’U.S.A·)為用於人類臨床研究之特製裝置,其適 於試管内量測此實驗。其採用與允許區分榮光團之勞光壽 命光譜組合的共焦掃描機制。該裝置允許υ使光束掃描至 眼睛前段之特定位置(諸如核上)及2)基於螢光壽命量測 識別螢光性螢光團。 方法-聚集的Αβ肽製備: 藉由將Αβ (1·42)溶解於pBSpH7 4中直至最終濃度 為刚μΜ來製傷聚集的AP肽。此溶液在謂_下在室 溫下磁力搜拌3天。將⑽_^(1_42)於聊_之儲備 ♦液等为且在-80 C下冷凍高達4週,而其特性無顧著改 蝥將150 pL則聚集的Αβ ( 1-42)添加至2.8 5 mL第11 號化合物中以獲得5μΜΑρ(1_42)及4_帛11?虎化合物 Μ終濃度1溶㈣移至5mL小瓶中且在饥下執 光量測。 實驗及結果 苐11號化合物組成之樣品置於Neur〇ptjx §apphire =+裝置的前部。一旦測定樣品中之掃描位置,即執行光柵 知,以獲得螢光壽命量測值。圖8A顯示在1秒獲取時間内 獲知·的掃描範圍100 μιη X 1〇〇 μηι之影像(2〇〇 x 2〇 陰影之旦/ m ^ ; 衫像表不哥命衰變。構成多數影像背景之陰影表示 4不秒之壽命衰變,其對應於螢光類澱粉結合化合物之壽 ,哀變。影像中所檢測之點為表示2.25奈秒之壽命衰變: 聚集Αβ肽。圖8B之曲線圖顯示針對第丨丨號化合物及結人 42 201215876 於聚集Αβ肽之第n號化合物計算的螢光衰變率 結論 以NeUroptix sAPPHIRE „裝置執行具有聚集邳肽的 第11號化合物之試管内螢光壽命量測。基於螢光壽命衰變 率二可解析與第U號化合物結合或未結合之肽。結果表明 僅猎由幾百個光子之檢測水準即能夠區分壽命具有〇 85奈 秒差異之螢光團的SAPPHIRE II裝置之優越效能。 實驗2一荷蘭-白肩兔(DUtch-BeltedRabbit)中之眼 部藥物動力學研究: 根據本發明之一具體實例,使用本發明之一具體實例 之裝置執行第11號化合物於兔眼睛中之活體内藥物動力學 研究。圖9A為對兩隻以類澱粉結合化合物給藥之兔以及對 、兔里測的比衰變率之光子頻率計數之曲線圖。根據本發 明之一具體實例,自榮光直方圖(圖9B)計算關於螢光類 贏粕、’° 口化合物(第11號化合物)之比衰變率之光子頻率 °十數、’°果表明類澱粉結合化合物穿透角膜且由兔眼睛之 晶狀體中的裝置檢測之能力。實驗描述如下。 引言 在何蘭•白肩兔中進行經局部投予螢光類澱粉結合化合 物的劑量反應之眼部藥物動力學研究。使用呈軟膏形式之 第11號化合物類澱粉結合化合物每天測試兔子持續4天。 兩隻動物在右眼中以軟膏形式之第11號化合4勿(0.5%)衿 荜。<一 -ft -^L· 4-/ . 〇 ’、 初未經處理且用作對照動物。動物在特定時門 點給藥持續4 τ间
天’且在每天開始及結束時以SAPPHIRE; II 43 201215876 系統測試螢光強度及壽命量測。 結果表明: 1 )在重複局部投予後以軟膏形式之5 mg/g第11號化 合物之濃度實現可檢測螢光信號。 2)每天開始及結束時執行且持續4天之螢光量測顯示 兔眼睛之晶狀體核中第11號化合物的螢光增加。 方法: 以下表所述之時間間隔及劑量濃度執行眼部量測。 組 處理 動物編號 毒物劑量 主持者進行之眼部量測 1 5 mg/g (軟膏) 2 以830、1130及1430給藥 4天之軟膏. 每天開始及結束時的SAPPHIRE II 測試 對照 - 1 每天開始及結束時的SAPPHIRE II 測試 表1 :測試之動物組、投予之劑量及量測時間 研究在4天内交錯且在單個位置及單個儀器上進行。 在專用於該研究之昏暗房間中進行測試。 所有動物經由局部眼施藥以第11號化合物給藥且在右 眼中測試。麻醉動物且手動固持於Neuroptix SAPPHIRE II 裝置前部的平台上。藉由動物處理器進行總定位,且藉由 Neuroptix SAPPHIRE II操作器細調量測位置。一旦對準, SAPPHIRE II操作器即起始量測工序。在給藥之前,且隨後 在每天開始及結束時對動物進行基線量測(表1 )。 實驗設計及劑量: 在每天開始及結束時在眼睛中執行螢光壽命及強度量 44 201215876 =Γ定轴向掃描(z掃描)兔眼睛以獲得眼内資訊且 t=:xy掃描)以在眼睛之特定區域(在此情形中為 日日狀體核)執行壽命衰變量測。 …:識别所關注之位置’即在執行掃描時起始時間 相關单光子計數(TCSPS ) »接著獾尸总上*八少你^ 按者獲仵螢光奇命影像,其中 獲付各像素位置之衰變毒侖吉 丛,士 可卞直方圖。計算之衰變時間為在 命影像中編碼之顏色。各量測執行三次。自xy掃描 X侍之第11號化合物特徵的衰變率頻率計算比衰變率之 :子頻率計數且對三次量測取平均值。每天對螢光染料進 灯-人权準置測且顯示在整個_究期間無表觀漂移之可重 *月t* 〇亥裝置為人類使用特別設計’而平台賴作修改以 供固持家兔。 經由向各動物之右眼局部眼施用藉由毒物標竿 (Toxikon staff)執行給藥。 第1,、且.皮下注射得麻效(Dexdomitor)( 〇5 mg/kg)、 、月(Ketamine )( 5 mg/kg )麻醉動物。接著每天三次向 測试組各動物之右下眼驗施用約1/2时長的軟膏帶,持續4 天0 ……且,對於對照組,一隻動物以與測試組中之動物 相同的方式處理,但未向眼睛投予軟膏或溶液。 結果概述: 母4始(早晨)及結束(晚上)執行眼睛中類殿 粉結合化合物之營光強度及壽命量測。圖i〇a及圖_為 顯不關於第11號化合物之比衰變率之光子頻率計數的曲線 45 201215876 圖,其中在5隻兔晶狀體核中,在4天研究期間,早晨量 測基線值且在給藥後在每天結束時量測。圖丨〇 A為早晨量 測之曲線圖,且圖i 〇B為晚上量測之曲線圖,兩個量測皆 對以第11號化合物眼用軟膏給藥之家兔進行。對以第工i 號眼用軟膏給藥的兩隻兔子(丨〇〇2及丨〇〇3 )進行的量測顯 不眼睛核中之螢光信號有顯著增加。圖丨〇A及圖丨〇B顯示 在每天以3小時間隔給藥三次後,沿4天研究期量測累積 螢光信號。 圖11A及圖l1B為基線及第四天研究結束後使用動物 1〇〇3採集的兩個螢光壽命影像。基線量測展現指示眼睛晶 狀體中第11说化合物不存在的黑影像。4天後,xy掃描揭 :2奈秒之衰變率之壽命影像(以灰色展ί見),纟為螢光壽 ρ之特徵兩隻兔子之間收集的信號之差異可能歸因於技 術員的給藥變化及動物閃動。 結論 払X 5 mg/g濃度之第丨丨號化合物眼用藥膏實 現。重複局部投予第11號化合物傾向於在施藥若干小時後 在核中積聚且傾向於停留至少12小時。 請案及參考文獻的教 ,但熟習 而不悖離 儘管已參考具體實例特定顯示及描述本發 此項技術者應理解可作出形式及細節的多種變 隨附申請專利範圍所涵蓋的本發明範嘴。 【圖式簡單說明】 46 201215876 圖1為本發明之一具體實例之光學系統的示意圖。 、圖2A為執行用於檢測z掃描眼睛中的晶狀體界面之算 』間里測到的營光強度相對於位移之曲線圖,且圖為 根據本發明之一具體實例,圖2A之曲線圖的一階導數之曲 線圖。 圖3 A及圖3 B為說明根據本發明之一具體實例的螢光 衰變時間之測定的曲線圖。 圖4為說明根據本發明之一具體實例的時間相關單光 子計數之使用的示意圖。 圖5展示第11號化合物之結構,其可用作本發明之_ 具體實例之螢光類澱粉結合化合物。 圖6為藉由本發明之一具體實例之裝置獲得的螢光類 焱粕結合化合物(第11號化合物)之螢光直方圖。 圖7為根據本發明之一具體實例獲得的第!丨號化合物 之螢光壽命影像及其相應強度影像的圖。 圖8A為顯示本發明之一具體實例之類澱粉結合化合物 及結合於聚集體肽上之類澱粉結合化合物的螢光壽命影 像。 圖8B為顯示根據本發明之一具體實例的圖8A之螢光 哥命影像之類澱粉結合化合物及結合於聚集體肽上之類澱 粕纟。合化合物的相應螢光壽命直方圖的圖。 圖9 A為根據本發明之一具體實例的在活體内研究中在 兔子中量測的關於螢光類澱粉結合第11號化合物之比衰變 率之光子頻率的曲線圖。 47 201215876 圖9B為根據本發明之 究的螢光直方圊。 一具體實 匈的對應 於圖9A之研 具體實例之實驗 值及在給藥後在 第〗1號化合物) 圖】〇A及圖10B為顯示在本發明之— _ ’關於在兔子研究期間早晨量測的^線 每天結束時量測的螢光類澱粉結合化合物( 的比衰變率之光子頻率的曲線圖。 圖UA及圖1 基線時及在動物研 像。 1B為在本發明之一且砰眘办丨^ — 丹體貫例之實驗中, 究第四天結束後採集的兩個螢光壽命影 卜圖12為本發明之一具體實例之螢光類澱粉結合化合物 (第11號化合物)在470 nm處激發之發射光譜。 【主要元件符號說明】 101 :接物鏡 102 :突崩光電二極體檢測器(APD) 1〇3 :樣品(眼睛) 104 :平移台 1〇5 :電流計鏡 402:突崩光電二極體(APD) 403 :樣品 406 :脈衝光源 407 :同步模組(SYNC ) 408 :恆比鑑別器(CFD) 4〇9 :時間振幅轉換器(TAC ) 410 :多通道分析器(MCA) 48
Claims (1)
- 201215876 七、申請專利範圍: · 1 · 一種用於檢測哺乳動物眼睛中之類澱粉 置,該裝置包含: 之裝 光源,其經組態以發出照射該眼睛且具有光波長、* :振或其組合中之至少一者的光,該等特性各適於當至: 種類澱粉結合化合物結合於該類澱粉蛋 夕 έ士人A 可#场類殺粉 :二且:Γ產生營光’該類澱粉結合化合物已引入該眼 月中且特異性結合於指示致澱粉樣病症之該類澱 及 π曰, :學單元,其經組態以接收包括由於照射該眼睛而產 粉光及測定至少由結合於該類殿粉蛋白之該類搬 二“勿產生之該榮光的螢光時間衰變率,該測定允 於該時間衰變率辨別結合於該類殿粉蛋白之該類 /’屯…合化合物於眼睛中之存在。 2·如中請專利範圍第^之裝置,其中該光學單元㈣ 態以測定以下至少一者之時間衰變率:分子、 合化合物;剛果紅(Congo red)或剛果& /粉結 人化厶此. ,及剛果紅何生物類澱粉結 ° 〇物’金黃胺(ChrySamine)類澱粉結合化人物.金主 物㈣粉結合化合物;金黃胺G或金黃Jg衍二 合化合物;硫代黃素τ或硫代黃素了衍生物類殿 二:::物™素5或碌代黃素s—粉 …3.如申請專利範圍第i項或第2項之裝置,其中該光學 早疋測定至少由結合於該類澱粉蛋白之該類澱粉結合化合 49 201215876 物產生之該螢光的螢光強度。 4. 如申請專利範圍第3項之穿署 ^ A ^ ^ 凌置,其中該光學單元經組 態以基於該強度及該時間衰變率 +之至少一者來測定姅合於 該類澱粉蛋白之該類澱粉結合化合物之旦 、 5. 如申請專利範圍第i項或第2 M « - z .. 貝之裝置,其中該光學 早兀經組態以測定該眼睛之特定 均光子數。 *中具有比哀變率之平 項之裝置,其中該光源 6.如申請專利範圍第1項或第 包含脈衝雷射。 7.如申請專利範圍第6項之裝置,其中該脈衝雷射經組 ‘I、以發出重複頻率介於約1MHz與約24()mHz之間的光。 、8.如中請專利範圍第6項之裂置,其中該脈衝雷射經組 態以發出脈寬介於約40皮秒與約4〇〇皮秒寬之間的光。 ▲、9.如申請專利範圍第6項之裝置,其中該脈衝雷射經組 態以發出重複頻率為約4〇 MHz且脈寬為約2〇〇皮秒 光。 10.如申請專利範圍第丨項或第2項之裝置,其進一步 包3經組態以掃描該眼睛位置上來自該光源之光的光學掃 描單元。 11 ·如申請專利範圍第10項之裝置,其中該光學掃描單 L 3安裝於平移台上之接物鏡及包含電流計鏡之掃描 器。 12.如申請專利範圍第10項之裝置,其中該光學掃描單 70紅排列以使用該光源之照射取樣該眼睛中至少一個所關 50 201215876 注區域,該取樣包含照射至少一個區域内的點、平面或體 積中之至少一者及檢測螢光發射。 13. 如申請專利範圍第1〇項之裝置,其中該光學掃描單 讀排列以取樣該眼睛之—個以上區域上的不同位置。 14. 如申請專利範圍第1G項之裝置,其中該光學掃播單 讀排列以在沿逐深度延伸至該眼睛中的垂直軸之連續平 面中使用該光源執行該眼睛之平面掃描。 15. 如申請專利範圍帛i項或第2項之裝置,其進—步 包含用於檢測自該眼睛發出之螢光的光檢測器單元。' 16. 如申請專利範圍第15項之裝置,其中該光檢測器單 元包含光電二極體、光電倍增器、電荷轉合裝置及增強電 荷耦合裝置中之至少一者。 1 5項之裝置,其中該光檢測器單 17.如申請專利範圍第 元包含突崩光檢測器。 18. 如申請專利範圍第15項之裝置,其進一步包含接收 來自該光檢測器單元的指示來自該眼睛之螢光的光子計數 之電信號的時間相關單光子計數模組。 19. 如申請專利範圍第18項之裝置,其進一步包含至少 -個經組態以基於隨時間通道單元變化之光子計數分佈測 定螢光之時間衰變率的處理器模組。 20. 如申請專利範圍帛!項或第2項之農置,其中該光 學單元經組態以區別結合於該類澱粉蛋自之該賴粉結合 化合物與眼睛組織之背景自發螢光、其他非特定粒子及未 結合類殿粉結合化合物之自發螢光。 51 201215876 其中該光 之至少一 之該類澱 其中該類 21·如申請專利範圍帛1項或第2項之裝置, 學單元經組態以辨別以下一者以上的存在或量中 者:該類澱粉結合化合物;結合於該類澱粉蛋白 粉結合化合物;及該類澱粉蛋白。 22.如申請專利範圍第丨項或第2項之裝置, 殿粉蛋白包含聚集體。 23. 如申請專利範圍第1項或第2項之裝置,其中該類 澱粉蛋白包含前類澱粉蛋白聚集體。 24. 如申明專利範圍帛!項或第2項之裝置,其中該類 澱粉蛋白包含β類澱粉。 25. 如申請專利範圍第丨項或第2項之裝置,其中該致 澱粉樣病症包含阿茲海默氏病(Alzheimer,s disease )。 26. 如申請專利範圍第丨項或第2項之裝置,其中該光 學單元經組態以僅基於檢測之螢光至少辨別該類澱粉蛋白 之存在。 2 7 ·如申請專利範圍第1項或第2項之裝置,其中該光 學單元經組態以基於檢測之螢光測定該類澱粉結合化合物 至該眼睛之傳遞速率。 2 8.如申請專利範圍第1項或第2項之裝置,其中該光 學單元經組態以基於檢測之螢光測定傳遞至該眼睛之該類 澱粉結合化合物的空間分佈。 2 9.如申請專利範圍第1項或第2項之裝置,其中e哀光* 學單元經組態以基於檢測之螢光測定該類澱粉结合化合物 於該眼睛之角膜界面處的濃度梯度。 52 201215876 30.如申請專利範圍第i項或第2項之裝置,其中該光 學單元經組態以基於檢測之螢光測定在該眼睛之眼房液中 §亥類殿粉結合化合物之空間分佈及該類澱粉結合化人物之 時間分佈中之至少一者。 σ 31_如申請專利範圍帛i項或第2項之裴置,其中該光 學單元經組態以基於由該眼睛之組織發出 、νΛ g | 弓 | 的螢光信號增加測定該眼睛之眼界面位置。 32·如申請專利範圍第i項或第2項之裝置,其"光 學單元經組態以基於以下至少一者測定該眼睛之核^位 置:(i )與該眼睛之解剖學結構的距離及(Η )強度量产之 變化的檢測。 33.如申請專利範圍帛}項或第2項之裝置,其中咳光 學單元經組態以基於該眼睛之解剖學結構或子结構之2少 -部分的天然f光激發測㈣解剖學結構或子結構之至二 —個尺寸。 34·如申請專利範圍第33項之t置,其中測定該至少一 個尺寸包含以下至少_者:獻該結構或子結構之厚度、 測定該結構或子結構之形狀及測定該眼睛之-或多個:構 或子結構之間的距離。 35·如申請專利範圍第1項或第2項之裝置,其中 學單元經組態以在該眼睛内掃描,以測定激發之天然螢 光’且從而測定該眼睛中的至少一個所關注區域;及、 使用該光源之照射取樣該眼睛中之至少—個所關注區 ° /取樣I 3執仃该至少〆個區域之至少—個完整區域 53 201215876 的寬測或使用該朵、、语 gg如 九原之…、射取樣該至少一個區域内之_ 位置中之至少—者’該取樣不同位置包同 區域中的點、平面或體積中之至少一者;/至一個 該取樣係為了消丨# $ ^丨、& 巧了利疋至夕由該至少一個取樣區域中沾 於該類澱粉蛋白之該類澱粉結合化合物產生之該營光二 光強度及螢光之時間衰變率。 ’耸 36.如申請專利範圍帛1項或第2項之裝置,其中 學單元經組態以測定沿逐深度進入該眼睛中的軸向掃: 各點的激發之天然發光,且從而測定該眼睛中之至少— 所關注位置;及 ^ ―個 其中該光學單元經組態以測定至少由使用該光源之註 眼睛的在與該軸向掃描之方向垂直的連續平面中的一組= 面掃描每-者之各點處結合於該類澱粉蛋白之該類殿粉結 合化合物產生的該螢光之螢光強度及螢光之時間衰變率。 37·如申請專利範圍第i項或第2項之裝置,該裝置經 組態以使得能夠在該眼睛中即時搜尋到指示該致殿粉樣病 症之該類澱粉蛋白。 38. 如申請專利範圍第丨項或第2項之裝置其中該光 源經組態以發出具有針對該眼睛中結合於該類澱粉蛋白<之 該類澱粉結合化合物之螢光激發光譜之峰區域的適當波長 之光,且其中該光學單元經組態以檢測具有針對該眼睛中 結合於該類澱粉蛋白之該類澱粉結合化合物之螢光發射光 譜之峰區域的適當波長之光。 39. 如申請專利範圍第!項或第2項之裝置,其中該類 54 201215876 澱粉結合化合物為第丨丨號化合物。 4〇.如申請專利範圍第38項之裝置,其中該激發光譜之 峰為約470 nm,該光源經組態以發出在該激發光譜之峰加 或減約20nm内之光,且其中該發射光譜之峰為約58〇nm, 且該光學單元經組態以檢測在該發射光譜之峰加或減約2 〇 nm内之光。 41. 如申請專利範圍第丨項或第2項之裝置,其中該類 澱粉蛋白為致澱粉樣病症之指示。 " 42. —種用於檢測哺乳動物眼睛中之類澱粉蛋白之方 法,該方法包含: 以具有波長特性、偏振特性或其組合中之至少一者之 光源照射該眼睛,該等特性各適於當至少一種類殿粉处人 化合物結合於該類澱粉蛋白時在該類殿粉結合化合物中: 生螢光’該類殿粉結合化合物已引入該眼睛中且特里性& 合於指示致澱粉樣病症之該類澱粉蛋白; 、'σ 接收光,包括由於照射該眼睛產生之螢光;及 測定至少由結合於該_ y # 〆類歲粉蛋白之該類澱粉社人 物產生之螢光的螢光之時n妄纖玄 、’〇 口化S 予間哀變率,該測定允許至 該時間衰變率辨別結合於哕^ π $ i 夂阶 "亥類澱粉蛋白之該類澱粉结合化 合物於該眼睛中之存在。 初.。〇化 43. 如申請專利範圍第42 貝义万法其進一步包合泪ι|金 至少由結合於該類澱粉蛋白 # 、 乃蛋白之该類澱粉結合化合 該螢光之螢光強度。 卿座生的 55 201215876 該強度及該時間衰變率之至少一者測定結合於該類澱粉蛋 白之S亥類殿粉結合化合物之量。 45.如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法,其中以該光源照射該眼睛包含以脈衝雷射照射該眼睛。 46·如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法’其包含以重複頻率介於約.〖MHz與約240 MHz之間的 光照射該眼睛。 47. 如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法,其包合以包含約40皮秒至約400皮秒寬之脈寬的光照 射該眼睛。 48. 如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法’其包含以重複頻率為約4〇 MHz且脈寬為約200皮秒寬 之光照射該眼睛。 49. 如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法,其進一步包含: 基於由戎眼睛之組織發出的天然螢光引起的螢光信號 增加測疋該眼睛之眼界面的位置。 5〇·如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法,其進一步包含: 使用該光源之照樣該眼睛中之1少、一個所關注區 域,該取樣包含照射該至少一個區域中的點、平面或體積 中之至少一者且檢測該等螢光發射。 5 1.如申明專利範圍第5〇項之方法,其中該取樣包含取 樣或眼睛一個以上區域上的不同位置。 56 201215876 52.如申請專利範圍第42項至第44 ,員中任一項之方 法,其進一步包含: 在沿逐深度延伸至該眼睛中的垂直軸之連續平面中使 用該光源執行該眼睛之平面掃描。 、、,53·如申請專利範圍第42項至第44 ,員中任一項之方 ”進步包含基於以下至少—者測定^目艮睛之核上位 置:(丨)與該眼睛之解剖學結構 及( 變化的檢測。 又里度之 5:如:請專利範圍第42項至第44’項中任一項之方 物之:該類殿粉蛋白之該類殿粉結合化合 合物與眼睛組二;之該類殿粉結合化 合類殿粉結合化合物之自發螢光/、他非特疋粒子及未結 法,申請專利範圍第42項至第44射任-項之方 :、—步包含辨別以下一者以上的存在及詈中 一者:該_ ΉΠ·丨\ 子在及篁中之至少. 頰歲粉結合化合物;結合於 澱粉結合化合物;及該類澱粉蛋白。叫蛋白之該類 法 =請專利範圍…至第44項中任—項之方 x類歲粉蛋白包含聚集體。 法 :中如:請專利範圍第42項至第44項,任—項之方 58.如;1::蛋白包含前類搬粉蛋白聚集體。、 法 甲岣專利範圍第42項至第44 ε ^ 其中該_粉蛋白包含"請粉。财任-項之方 Μ.如申請專利範圍第42項至第44項令任_項之方 57 201215876 法,其中該致澱粉樣病症包含阿茲海默氏病。 60.如申請專利範圍第42項至第扨項中任一項之方 法,其中該類版粉結合化合物包含分子轉子。 61·如申請專利範圍第42項至第44項令任一項之方 法,其中該類澱粉結合化合物包含以下至少一者·剛果紅 或剛果紅衍生物類澱粉結合化合物;金黃胺類澱粉結合化 合物;金黃胺衍生物類澱粉結合化合物;金黃胺G或金黃 胺G衍生物類I粉結合化合物;硫代黃素τ或硫代黃素T 衍生物類殿粉結合化合物;及硫代黃素s或硫代黃素s衍 生物類;殿粉結合化合物。 、62.如申請專利範圍帛42項至第44項中任一項之方 、、其3僅基於檢測之螢光至少辨別該類殿粉蛋白之存 在0 63.如申請專利範圍第42項至第 只芏第44項中任一項之方 法’其進一步包含基於檢測螢 A疋州疋该類澱粉結合化人 物至該眼睛的傳遞速率。 σ Μ.如申請專利範圍第42項 只芏弟44項中任一項之方 法,其進一步包含測定在該眼睛 率之平均光子數。 特…中具有比衰變 44項中任一項之方 定傳遞至該眼睛之類 44項中任—項之方 定該類澱粉結合化合 65 ·如申請專利範圍第42項至第 法,其進一步包含基於檢測之螢光測 贏粉結合化合物的空間分佈。 66·如申請專利範圍第42項至第 法,其進一步包含基於檢測之螢光測 58 201215876 物在該眼晴之角臈界面處的濃度梯度。 67.如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法’其進一步包含基於檢測之螢光測定於該眼睛之眼房液 中°亥類搬粉結合化合物之空間分佈及該類澱粉結入化人物 之時間分佈中之至少一者。勿 68·如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 决’其進一步包含基於該眼睛之解剖學結構或子結構之至 夕 ''部分的天然螢光激發測定該解剖學結構或子社構 少—個尺寸。 又至 69·如申請專利範圍第68項之方法,其中測定該至小— .寸匕3以下至少一者:測定該結構或子結構之厚产、 剛定# ★士 又 -〜構或子結構之形狀及測定該眼睛之一或多個結構 或子結構之間的距離。 7〇·如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 / ,其進—步包含使用光檢測器裝置檢測該眼睛產生之螢 置勹2如申凊專利範圍第7〇項之方法,其中該光檢測器裝 包含光電二極體、光電倍增器、電荷耦合裝置及增 何耦合裝置中之至少一者。 72,如申請專利範圍帛7ι項之方法,其中該光檢測器裝 G含快速突崩光電二極體檢測器。 法,:3·如:請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 ^ ^包3執行由該眼睛產生之螢光的時間相關單 ^子計數。 59 201215876 抑74.如申請專利範圍第73項之方法,其中執行該時間相 D°光子计數包含使该光源呈脈衝形式及基於隨時間通道 單兀變化之光子計數分佈測定螢光之時間衰變率。 75.如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法,其包含: 而測定該 在該眼睛内掃描以測定激發之天然螢光且從 眼睛中之至少一個所關注區域;及 一個所關注區 、平面或體積 使用該光源之照射取樣該眼睛中之至少 域’該取樣包含照射該至少一個區域中的點 中之至少一者; 該取樣係為了測定至少由 於s玄類澱粉蛋白之該類澱粉結 光強度及螢光之時間衰變率。 76.如申請專利範圍第42 法,其包含: 該至少一個取樣區域中結合 合化合物產生之該螢光的螢 項至第44項中任一項之方 间钱眼晴中逐深度執行軸 之各點的激發之天妹摇出η μ 〜八热蛩光且從而測 關注位置;及 少一個 在與該軸向掃描之古a M 13垂直的連續平面中使用該光 執订该眼睛之平面播> 70 描,以測定至少由該等平面掃描 點處結合於該類搬粉蛋白 贫白之该類澱粉結合化合物 螢光的螢光強度及螢光t _ π 物產生之 瓦尤之時間衰變率。 法 77.如申請專利範圍第 其中該方法使得能夠在 42項至第44項中任— 該眼睛中即時搜尋到指 項之方 示該致 60 201215876 殿粉樣病症之該類澱粉蛋白。 78.如申請專利範圍第42項至第44項中 τ饮 項之方 法’其進-步包含以具有針對該眼睛中結合於該類澱粉蛋 白之該類澱粉結合化合物之螢光激發光譜之峰區域的適杂 波長之光照射該眼睛;及 '田 檢測該眼睛接收的具有針對該眼睛中結合於該類澱粉 蛋白之該類澱粉結合化合物之螢光發射光譜之峰區域的、商 當波長之光。 3 ^ ^ 79.如申請專利範圍第78項之方法,其中該類澱粉結合 化合物為第11號化合物。 8 0 ·如申請專利範圍第7 8項之方法,其中該激發光譜之 峰為約470 nm,該眼睛之照射在該激發光譜之峰加或^約 20 nm内之波長處,且其中該發射光譜之峰為約58〇订瓜, 檢測該眼睛接收之光在該發射光譜之峰加或減約2〇 nm内 的波長處。 81·如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法’其中該類澱粉蛋白為致澱粉樣病症之指示。 82. 如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法,其中該方法允許至少基於該時間衰變率區別具有類似 螢光光譜之至少兩個不同螢光團,該類似螢光光譜包含發 射光譜與激發光譜中之顯著重疊中之至少一者。 83. 如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法,其進一步包含以兩個尺寸表現至少一個螢光團之螢光 強度及壽命衰變中之至少一者的分佈。 61 201215876 84.如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 其進-步包含基於至少—個螢光團之營光強度及壽命 衰變中之至少一者測定結合之光子數及未結合之光子數。 Μ·如申請專利範圍第84項之方法,其進一步包含以兩 個尺寸表現與蛋白質結合之類澱粉結合化合物及未與蛋白 質結合之類澱粉結合化合物的螢光強度及壽命衰變之分 佈。 86. 如申請專利範圍第85項之方法,其進一步包含使以 兩個尺寸之表現與掃描器及雷射中之至少一者同步。 87. 如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 其it步包含藉由在該眼睛之特定區域上對與比壽命 衰變關聯之螢光強度取平均值來測定參數。 88. 如申請專利範圍第42項至第44項中任一項之方 法,其進一步包含沿共焦路徑使對準光源與該眼睛對準以 測定該眼睛中之參考點。 89. 種用於識別哺乳動物眼睛中之解剖學結構之方 法’該方法包含: 、/、有波長特性、偏振特性或其組合之至少一者之光 源照射該眼睛,該蓉转把欠、在 寺特性各適於在遠眼睛之該解剖學結構 中產生天然螢光;及 則疋-亥眼目月中由该光源照射產生之天然螢光的強度變 =大之位f 4測允許基於該天然螢光強度變化最大 之位置識別該解剖學結構。 〇·如申α專利圍第89項之方法’其中該解剖學結構 62 201215876 包含該眼睛之前段的_###。 其中該 該解剖 最大之 其中該 之天然 房液深 的至少 體之該 上及核 91. 如申請專利範圍第89項或第 識別該解料結構包含敎” „面之位置。 92. 如中請專利範圍第91項之方法,其中該測定 予1 ^置包含基於測定該天然f光強度中增加 位置來測定該眼睛之晶狀體囊之界面位置。. 93. 如申請專利範圍第89項或第90項之方法, 識別該解剖學結構包含基於該光源在該眼睛中產生 螢先測定以下至少-者:角膜厚度、角膜形狀、眼 度曰曰狀體形狀、晶狀體厚度,及該眼睛之晶狀體 一個子結構之厚度及形狀中之至少一者中。 、94.如申請專利_ 931 頁之方法,#中該晶狀 至少-個子結構包含該眼睛之晶狀體囊、皮質、核 中之至:少一者。 」95·如申請專利範圍第89項或第90項之方法,其中該 識別錢剖學結構包含測定該眼睛之至少兩個解剖學結構 之間的眼内距離。 96_如申請專利範圍第89項或第9〇項之方法,其進一 步包含使用該光源檢測該哺乳動物之該眼睛中指示該致澱 粉樣病症之類殿粉蛋白。 97.如申請專利範圍第96項之方法,其進—步包含: 以该光源照射該哺乳動物之該眼睛,該光源進一步包 含波長特性、偏振特性或其組合中之至少一者,該等特性 各適於當至少一種類澱粉結合化合物結合於指示該致澱粉 63 201215876 樣病症之該類澱粉蛋白時在該類澱粉結合化合物中產生螢 光n殿粉結合化合物已引入該眼睛中且特異性結合於 指示該致澱粉樣病症之該類澱粉蛋白; 接收光,包括由於照射該眼睛產生之螢光;及 測定至少由結合於該類澱粉蛋白之該類澱粉結合化合 物產生之螢光的螢光之時間衰變率,該測定允許至少基於 該時間衰變率辨別結合於該類澱粉蛋白之該類殿粉結合化 合物於該眼睛中之存在。 a〜々成,丹甲孩辨別結合 該類澱粉蛋白之該類澱粉結合化合物之存在包含區別牡 於該類澱粉蛋白之該類澱粉結合化合物與眼睛組織之背 自發螢光、其他非特定粒子及未結合類殿 自發螢光。 物 99.如申請專利範圍第89項或第%項之方法 > 方:使得能夠在該眼睛,即時搜尋到指示該樣; 之該類澱粉蛋白。 .银Μ1 100•如申請專利範圍第89 步包含以具有針對該眼睛中結 粉結合化合物之螢光激發光譜 射該眼睛;及 項或第90項之方法,其進一 合於該_粉蛋白之該類殿 之峰區域的適當波長之光照 收的具有針對該眼睛中 合化合物之螢光發射光 檢測該眼睛接 蛋白之該類澱粉結 當波長之光。 結合於該類澱粉 譜之峰區域的適 101.如申請專利範圍第100 項之方法,其令 該類澱粉結 64 201215876 合化合物為第11號化合物。 102.如申請專利範圍第1〇〇項之方法,1击& 々次具中該激發光譜 之峰為約470 nm,該眼晴之照射在該激發光譜之峰加或減 約2〇 nm内之波長處,且其中該發射光譜之峰為約5肋打爪 檢測該眼睛接收之光在該發射光譜之峰加或減約2〇 的波長處。 1 0 3 . 一種用於測定眼級織中之蛋白暂 贫白為上結合的螢光團 之方法,該方法包含: 以具有波長特性、偏振特性或其組合中之至,卜一者之 ^源照射該眼組織,該等特性各適於當至少_種類殿粉結 口化合物結合於該蛋白f時在該類殿粉結合化合物中產生 螢光,該類澱粉結合化合物已 ?丨入β亥眼組織令且特異性結 合於該蛋白質; 接,光’包括由於照射該眼睛產生之營光;及 測定至少由結合於該蛋白 & 之該類版粉結合化合物產生 之螢光的營光之時間轰變率,#, 一 ^ 该測疋允許至少基於該時間 农艾羊辨別結合於該蛋白質 組織中之存在。 夂及類歲粉結合化合物於該眼 八、圖式: (如次頁) 65
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