(57)【要約】埋め込まれたデバイスの部位の近くの微生物の増殖を自己報告できる医療デバイスを本明細書中に提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の上または中に配置した医療デバイスでの微生物の増殖またはその近くの微生物の増殖の存在を決定する方法であって、
（ａ）表面の少なくとも一部に自己同定指標を有する埋め込み式医療デバイスを選択することであって、前記指標が中性またはアルカリ性のｐＨで生成されたシグナルと比較して酸性ｐＨ下で差次的なシグナルを生成し、前記シグナルがｅｘ  ｖｉｖｏで評価することができる、ことと、
（ｂ）患者の上または中に前記医療デバイスを配置することと、
（ｃ）前記自己同定指標により生成されたシグナルをｅｘ  ｖｉｖｏでモニタリングすることと、
（ｄ）微生物の増殖の存在の有無と、前記生成されたシグナルを相関させることと
を含む、方法。
【請求項２】
前記指標が、生理的な範囲内でｐＨの変化を検知する蛍光性の指標である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｅ）埋め込みの直後に前記シグナルを測定して第１のシグナルを決定することと、
（ｆ）その後前記シグナルを測定して第２のシグナルを決定することと、
（ｇ）前記第１のシグナルおよび前記第２のシグナルを比較することであって、シグナルの変化が微生物の増殖の存在を示す、ことと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記微生物の増殖の存在が決定される場合に、１つまたは複数の抗菌性化合物で前記患者を治療することをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
患者に埋め込まれた医療デバイスまたはその近くに存在する微生物（複数可）を決定する方法であって、
（ａ）自己同定レポーターをその表面の少なくとも一部に有する埋め込み式医療デバイスを選択することであって、前記レポーターが、微生物に結合していない場合に生成されるシグナルと比較して、微生物に結合した場合に差次的なシグナルを生成し、前記シグナルがｅｘ  ｖｉｖｏで評価することができる、ことと、
（ｂ）患者に前記医療デバイスを配置することと、
（ｃ）前記自己同定レポーターにより生成されたシグナルをｅｘ  ｖｉｖｏでモニタリングすることと、
（ｄ）前記患者に埋め込まれた医療デバイスまたはその近くで前記微生物の存在の有無と、前記生成されたシグナルを相関させることと
を含む、方法。
【請求項６】
前記微生物の存在が決定される場合、１つまたは複数の抗菌性化合物で前記患者を治療することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
（ｅ）埋め込みの直後に前記シグナルを測定して第１のシグナルを決定することと、
（ｆ）その後前記シグナルを測定して第２のシグナルを決定することと、
（ｇ）前記第１のシグナルおよび前記第２のシグナルを比較することであって、シグナルの変化が微生物の存在を示す、ことと
をさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
微生物の存在が決定される場合、１つまたは複数の抗菌性化合物で前記患者を治療することをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
患者の上または中に配置された医療デバイスまたはその近くで感染症の存在を決定する方法であって、
（ａ）自己同定指標を含む医療デバイスを選択することであって、前記指標が、中性またはアルカリ性のｐＨで生成されるシグナルと比較して、酸性ｐＨ下で差次的なシグナルを生成し、前記シグナルがｅｘ  ｖｉｖｏで評価することができる、ことと、
（ｂ）患者の上または中に前記医療デバイスを配置することと、
（ｃ）前記自己同定指標により生成されたシグナルをｅｘ  ｖｉｖｏでモニタリングすることと、
（ｄ）活性感染症の存在の有無と、前記生成されたシグナルを相関させることと
を含む、方法。
【請求項１０】
前記医療デバイスが局所デバイスである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記局所デバイスが、縫合糸、包帯、およびラップから選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記縫合糸を、前記自己同定指標で浸潤する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記自己同定指標が、ｐＨ指標またはｐＨ感受性蛍光性分子である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記自己同定指標がフルオレセインである、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ｉｎ  ｖｉｖｏでの初発性微生物感染症の存在を決定するｐＨ依存性の蛍光分子の使用を提供する。このような分子は、創傷被覆材と組み合わせて、または埋め込み式医療デバイスにおいて、局所的に使用することができる。どちらの場合でも、これら分子は、医療デバイスの近くの微生物の増殖を自己報告することができる。さらに本発明は、微生物の増殖を有する部位または微生物の増殖の疑いのある部位で、微生物を自己報告する非侵襲性の方法を提供する。
【背景技術】
【０００２】
医療デバイスの埋め込み部位での感染症は、深刻な問題となっている。たとえば、豊胸術に関連した外科手術は、このような埋め込みを経験した女性のうち約２％〜２０％に達する比率で感染症をもたらし、ここで最も高い比率は、再建手術の事例における感染症の比率である（Ｆｅｌｄｍａｎ，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｐｌａｓｔ．  Ｒｅｃｏｎｓｔｒ．  Ｓｕｒｇ．，  １２６（３）：  ７７９−８５  （２０１０））。同様に、人工関節の感染症は、人工関節の故障の原因になることが多い（Ｇｅｍｍｅｌ，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｅｕｒ．  Ｊ．  Ｎｕｃｌ．  Ｍｅｄ．  Ｍｏｌ．  Ｉｍａｇｉｎｇ，  ３９（５）：８９２−９０９  （２０１２））。感染症の大部分を占める表皮ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ｅｐｉｄｅｒｍｉｄｉｓ）および黄色ブドウ球菌（Ｓ．  ａｕｒｅｕｓ）を含むブドウ球菌といった様々な細菌および真菌は、このような感染症に関与している可能性がある。
【０００３】
しばしば、医療デバイスの埋め込み部位の感染症では、デバイスを取り外すかつ／または交換する必要がある。この結果は、患者へのリスクを上げ、費用が高くなる。さらに、比較的短期間であっても、感染症に気づかず、治療しない場合には、重篤な疾病を引き起こし、さらには死亡する可能性がある。検出されていない細菌感染症は、敗血症、敗血症性静脈炎、敗血症性ショック、菌血症、トンネル感染、および／または転移性合併症（たとえば心内膜炎、骨髄炎、または敗血症性血栓症）をもたらし得る。よって、医療デバイスの埋め込み部位の領域における細菌性感染症を早期に検出することが、非常に望ましい。
【０００４】
よって、感染症が臨床症状によりそれ自体が顕在化する時点まで進行する前に、微生物の存在を容易に検出でき、微生物の存在を良好に示すことができる医療デバイスの埋め込み部位またはその周辺での細菌の増殖の早期検出のための方法および医療デバイスが必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、医療デバイスの埋め込みに関連するものなどのｉｎ  ｖｉｖｏでの細菌などの微生物の増殖および感染症が感染症またはその近くの環境のｐＨを変えるという、発見に関連する。具体的には、生理液は約７〜約７．３のｐＨを有する。活性微生物の感染症の存在は二酸化炭素および他の成分の産生をもたらし、これにより生理液と混合すると炭酸などの酸性の成分に変換する。この炭酸および他の酸性成分の存在は、自己同定指標により検出可能である。これら自己同定指標は、患者の感染症の存在を確認するため、ｅｘ  ｖｉｖｏでシグナルを評価することができるｐＨの変化による差次的なシグナルを生成する。
【０００６】
よって、一実施形態では、本発明は、その表面の少なくとも一部に自己同定指標を含む医療デバイスであって、上記指標が、中性またはアルカリ性のｐＨで生成したシグナルと比較して酸性のｐＨ下で差次的なシグナルを生成する、またはシグナルを生成するように誘導することができ、上記シグナルが、ｅｘ  ｖｉｖｏで評価できる、医療デバイスを目的とする。医療デバイスは、人工関節、静脈内カテーテル、ペースメーカー、縫合糸、創傷カバーなどの埋め込まれたデバイスまたは局所的なデバイスを含むことができる。
【０００７】
一実施形態では、自己同定指標は、中性またはアルカリ性のｐＨ下での常磁性イオンを含むｐＨ依存性リポソームとすることができる。別の実施形態では、これら指標は、構造を変化し、よって、アルカリ性または中性のｐＨから酸性のｐＨに進む際に電磁放射性の特徴のうちの少なくとも１つを変えるｐＨ感受性色素である。さらなる別の実施形態では、これら指標は、ｐＨ感受性の蛍光性指標である。
【０００８】
この方法の態様のうちの１つでは、本発明は、患者の上または中に埋め込まれた医療デバイスでの微生物の増殖またはその近くの微生物の増殖の存在を決定するｅｘ  ｖｉｖｏでの方法であって、
その表面の少なくとも一部に自己同定指標を有する医療デバイスを選択することであって、上記指標が、中性またはアルカリ性ｐＨで生成されるシグナルと比較して酸性ｐＨ下で差次的なシグナルを生成し、上記シグナルが、ｅｘ  ｖｉｖｏで評価できることと、
患者の上または中に上記医療デバイスを配置することと、
自己同定指標により生成されたシグナルをｅｘ  ｖｉｖｏでモニタリングすることと、
微生物の増殖の存在の有無と、上記生成されたシグナルを相関させることと
を含む、方法を提供する。
【０００９】
一実施形態では、医療デバイスは、自己同定レポーター自体、または上述の指標と併用した自己同定レポーターを含む。このようなレポーターは、抗体またはその結合フラグメントに結合し、微生物に結合していない場合と比較して微生物に結合した場合に差次的なシグナルを発する化合物を含む。たとえば、このような差次的なシグナルは、微生物に結合していない場合とは反対の、結合した場合のレポーターの少なくとも１つの電磁放射性の特徴の変化から生じるシグナルとすることができる。
【００１０】
さらなる別の実施形態では、これらレポーターは、微生物に結合していない指標と比較して、微生物に結合する場合に変化した蛍光を有する蛍光性指標である。
【００１１】
別の実施形態では、医療デバイスは、微生物に特異的に結合し、結合した微生物の同一性を示すシグナルを生成する抗体またはその結合フラグメントを、デバイスの表面の少なくとも一部に含む。一部の実施形態では、抗体またはその結合フラグメントは、微生物に結合すると蛍光性の特徴を変化させる蛍光性部位などのレポーターに結合する。一部の実施形態では、複数の異なる抗体またはそのフラグメントが、医療デバイスに結合されており、それぞれが、デバイスに結合した微生物に固有のシグナルを生成する。
【００１２】
また、患者に埋め込まれた医療デバイスまたはその近くの感染症に存在する微生物を決定するｅｘ  ｖｉｖｏでの方法であって、
自己同定レポーターをその表面の一部に有する埋め込み式医療デバイスを選択することであって、上記レポーターが、微生物に結合していない場合に生成したシグナルと比較して、微生物に結合した場合に差次的なシグナルを生成し、上記シグナルが、ｅｘ  ｖｉｖｏで評価することができる、ことと、
患者に上記医療デバイスを配置することと、
自己同定レポーターにより生成されたシグナルをｅｘ  ｖｉｖｏでモニタリングすることと、
活性感染症での微生物の存在の有無と、生成されたシグナルを相関させることと
を含む、方法を本明細書中で提供する。
【００１３】
一実施形態では、埋め込まれた医療デバイス上の指標および／またはレポーターにより生成されるシグナルは、埋め込みの直後に測定され、そのシグナルは、発せられたシグナル（単数または複数）の変化の度合いを決定する際に臨床医を支援する将来のシグナルとの比較のため、ベースラインまたは参照シグナルとして使用される。
【００１４】
一部の実施形態では、さらに本方法は、抗生剤などの抗菌性化合物で患者を治療することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】中性ｐＨでのヘプタメトキシレッドの吸光度のスペクトルである。
【図２】酸性ｐＨでのヘプタメトキシレッドの吸光度のスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、医療デバイスでの微生物の増殖またはその近くの微生物の増殖の存在、および／または感染している微生物を自己同定できる医療デバイスを提供する。しかしながら、本発明を詳細に論述する前に、まず以下の用語を定義する。
【００１７】
定義
明細書およびいずれかの添付の特許請求の範囲で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、他の記載が特段記載されない限り複数形を含むことに留意すべきである。同様に、複数形は、他の記載が特段記載されない限り単数形を含む。
【００１８】
本明細書中で使用される用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本組成物および方法が記載される要素を含むが、その他を除外するものではないことを意味するように意図されている。組成物および方法を定義するために使用される場合の「本質的に、〜からなる」は、意図する目的に使用される場合に組み合わせに対していずれかの本質的に有意な他の要素を排除することを意味する。よって、本質的に、本明細書中に定義される要素からなる組成物は、微量の汚染物質または不活性の担体を排除するものではない。「〜からなる」は、他の成分および実質的な方法ステップの微量の要素を超えるものを排除することを意味する。これらの各移行用語により定義される実施形態は、本発明の範囲内にある。
【００１９】
本明細書中に使用されるように、「埋め込み式医療デバイス」は、患者の身体へ外科的にもしくは医療的に、または自然開口部内へ医療行為により、一時的またはある一定期間、完全または部分的に導入されているいずれかの種類の医療デバイスを表す。一部の態様では、医療デバイスは、処置の間または処置が完了した後に除去されるように意図されている。一部の態様では、医療デバイスは、処置の後にそのまま残すように意図されている。埋め込み持続期間は、患者の身体からサンプルを回収するために十分な持続期間などの一過性であってもよく、本質的に耐久性がある、すなわち製品または患者の寿命にわたり留まるように意図されていてもよく、または物理的に除去もしくは生体崩壊するまで本質的に耐久性があってもよい。本質的に耐久性のある埋め込み式医療デバイスの例として、限定するものではないが、埋め込み式心臓ペースメーカーおよび除細動器；前述の機器のためのリードおよび電極；神経、膀胱、括約筋、および横隔膜の刺激装置などの埋め込み式臓器刺激装置；蝸牛インプラント；人工的な膝、尻、および他の関節置換を含む人工関節；血管グラフト、自己拡張型ステント、バルーン拡張型ステント、ステントグラフト、グラフト、人工心臓弁、脳脊髄液シャント；腎臓透析シャント；人工心臓；埋め込み式注入ポンプ；乳房インプラント；歯科用インプラント；外科用メッシュ；ならびに埋め込み式アクセスシステムが挙げられる。また埋め込み式デバイスの例として、皮膚の創傷に使用される包帯、ラップ、およびテープなどの局所デバイスが挙げられる。皮膚創傷の一部の実施形態では、皮膚の表面層の少なくとも一部の表皮は、天然に酸性であり、創傷または損傷していることにより、曝露された皮膚の内部層または組織は、微生物の増殖が全くない７超の生理的なｐＨを有する。
【００２０】
あるいは、インプラントの持続時間は、一時的または一過性であってもよい。すなわちインプラントは定義された一定時間留まるように意図されているが、これは感染症を発達させるためには十分である。一時的なインプラントは、１日〜２年以上挿入されていてもよい。一時的なインプラントの例として、縫合糸、カテーテル、静脈内注入ポート、固定具などが挙げられる。一過性の埋め込み式医療デバイスの例として、限定するものではないが、患者の身体または自然開口部に先端を導入することができるシリンジ、およびカテーテルが挙げられる。一部の実施形態では、シリンジまたはカテーテルの先端は、それに結合または組み込まれた指標、および取り外し可能なキャップを含む。このキャップは、指標を有する先端の領域を被包し、試験されない生理液または組織などの物質で汚染されないように外部環境から先端を遮断する。潜在的な微生物の増殖を検出する位置に先端を配置する際に先端を押すことによりキャップを開けることができ、かつデバイスを試験位置から回収する際に汚染から先端および試料を保護するため、試料を先端により回収した後にキャップを閉めることができる。微生物の増殖の存在の有無は、キャップを除去することを伴うまたは伴うことなく、先端上の指標により生成されるシグナルの検出によって決定することができる。
【００２１】
用語「表面」は、埋め込み式医療デバイスに関連する場合、患者の生理液および組織または臓器に干渉するデバイスの外部表面を表す。たとえば、カテーテルの管腔の外壁および内壁の両方は、外壁および内壁の両方が医療処置で使用される際に生理液または組織と接触し得るため、カテーテルの外面である。また、シリンジのカートリッジの内壁は、内壁が生理液または組織と接触し得るため、シリンジの外面である。以下に記載されるように、好ましい実施形態では、医療デバイスの表面は、指標またはレポーターがその中に統合されている表面層、またはそれに対する共有結合から、後処置により結合できる表面層を含む。一実施形態では、表面は、たとえば国際特許公開公報第２００８／１２７４１１号に開示されている外科的なメッシュポーチといったメッシュまたは同様の被覆を含む。さらなる別の実施形態では、表面は、埋め込みの間指標および／またはレポーターを被覆することによりこれらを保護する生分解性または生腐食性（ｂｉｏｅｒｏｄａｂｌｅ）の層を含む。このような実施形態では、医療デバイスの表面は、３つの構成要素−医療デバイスの表面を画定する内部構成要素；医療デバイスの表面に結合した複数の指標および／またはレポーターを含む中間構成要素；ならびに外部表面を形成する生分解性または生腐食性の層である外部構成要素を構成する。
【００２２】
用語「生分解性または生腐食性の層」は、下にある表面を曝露するためにｉｎ  ｖｉｖｏで分解または腐食する生体適合性の物質を表す。このような物質として、デバイス上に外部コーティングを提供する当該分野でよく知られたいずれかの物質とすることができる。たとえば生分解性物質として、ヒアルロン酸、コラーゲン、ポリラクチド、ポリグリコライド、ポリカプロラクトン、ポリジオキサノン、ポリカーボネート、ポリヒドロキシブチラート、ポリアルキレンオキサラート、ポリ酸無水物、ポリアミド、ポリエステルアミド、ポリウレタン、ポリアセタール、ポリケタール、ポリオルトカーボネート（ｐｏｌｙｏｒｔｈｏｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリホスファゼン、ポリヒドロキシバレラート、ポリアルキレンスクシナート、ポリ（リンゴ酸）、ポリ（アミノ酸）、キチン、キトサン、およびポリオルトエステル、およびコポリマー、ターポリマー、ならびにそれらの組み合わせおよび混合物が挙げられる。たとえば、Ｄｕｎｎらの米国特許第４，９３８，７６３号を参照されたい。この文献全体は本明細書中参照として援用されている。
【００２３】
用語「患者」は、いずれかの哺乳類の患者を表し、限定するものではないが、ヒト、サル、類人猿などの霊長類、およびウマ、イヌ、ネコ、ヒツジ、ウシなどの家畜を含む。
【００２４】
本明細書中で使用される用語「指標」は、微生物の増殖の存在下でシグナルを生成する化合物またはデバイスを表す。このシグナルは、裸眼により、ならびに／または発光および／もしくは吸収の分光光度計を使用することにより観察することができる吸収の変化などの電磁気とすることができる。このような指標として、単なる例として、ｐＨ指標を含む色素、ガドリニウムなどの金属、ｐＨ感受性蛍光性指標などが挙げられる。
【００２５】
適切なｐＨ指標として、単なる例として、フェノールレッド、キシレノールブルー、ブロモクレゾールパープル、ブロモクレゾールグリーン、コンゴーレッド、クレゾールレッド、フェノールフタレイン、ブロモチモールブルー、ｐ−ナフトールベンゼイン、ニュートラルレッド、ヨウ化カリウム、ヨウ化水銀（ＩＩＩ）、ホウ酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、および水の混合物、ナイルブルー、チモールフタレイン、クリスタルバイオレット（ｃｒｙｓｏｌ  ｖｉｏｌｅｔ）、ヒドロキシナフトールブルー、マラカイトグリーンしゅう酸塩、メチルオレンジ、アリザリン、クリスタルバイオレット、メチルレッド、フルオレセイン、ならびにそれらの誘導体および混合物、ならびに、それぞれの場合でこのような指標が、微生物の増殖が存在する際にシグナルを生成する場合の食品等級の色素が挙げられる。適切なｐＨ感受性蛍光性指標として、限定するものではないが、６，７−ジヒドロキシ―４−メチルクマリン、７−ヒドロキシクマリン、およびそれらの誘導体が挙げられ、これらは酸性ｐＨで非蛍光性であり、中性ｐＨでは青色の蛍光性となる。これらの構造を以下に記載する。
【化１】
2017521062.tif 000002
【００２６】
一部の実施形態では、本明細書中に記載される指標は、蛍光性部分；ガドリニウム、ユーロピウム、マンガン、ランタニド、鉄、およびそれらの誘導体などの常磁性イオン；または相転移物質の群から選択される金属である。この指標は、たとえば核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）により遠隔的に検知することができる。これらおよび他の指標の例は当該分野でよく知られている。たとえば本発明の範囲を限定することはないが、Ａｍａｎｌｏｕらは、小さな単核または多核の常磁性キレート；メタロポルフィリン；重合体または高分子の担体（常磁性キレートで共有または非共有的に標識）；粒子状の造影剤（フッ素化または非フッ素化常磁性ミセルまたはリポソームを含む）および常磁性または超常磁性の粒子（たとえば酸化鉄、Ｇｄ３標識ゼオライト）；反磁性ＣＥＳＴポリマー；反磁性過分極プローブ（気体およびエアロゾル）、ならびに１３Ｃ標識化合物または鉄を含む、一般的にＭＲＩに使用されているいくつかの指標を記載している（Ａｍａｎｌｏｕ，  ｅｔ  ａｌ．，  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｒａｄｉｏｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ  ４，  ３１−４３  （２０１１））。
【００２７】
一部の実施形態では、指標はｐＨに感受性または温度に感受性である。
【００２８】
一実施形態では、指標は蛍光性部分である。蛍光は、より高いエネルギー波長で分子が光を吸収する場合に発せられた光であり、上記より低いエネルギー波長で光を発光する。一実施形態では、蛍光性部分は、たとえば蛍光分光法により遠隔的に検出可能である。
【００２９】
一実施形態では、蛍光性部分は、自己消光する濃度でリポソームに存在する。一実施形態では、リポソームは蛍光性部分および蛍光消光剤を含む。
【００３０】
一実施形態では、指標はフルオレセインもしくはその誘導体、またはフルオレセインもしくは誘導体の塩である。
【００３１】
フルオレセインは、式
【化２】
2017521062.tif 000003
または互変異性構造である。
【００３２】
フルオレセインまたは誘導体の塩として、限定するものではないが、ナトリウム塩および二ナトリウム塩、カリウム塩および二カリウム塩が挙げられる。
【００３３】
フルオレセインのピーク励起は４９４ｎｍで起こり、ピーク発光は５２１ｎｍで起こる。フルオレセインまたはその誘導体の吸収および蛍光はｐＨ依存性である。たとえばフルオレセインは、６．４のｐＫａを有し、そのイオン化平衡は、５〜９の範囲にわたりｐＨ依存性の吸収および発光をもたらす。フルオレセインの吸光係数および蛍光量子収量は、ｐＨ５．５などのｐＨ＜７で減少する。プロトン化型および脱プロトン化型のフルオレセインの蛍光の寿命は、約３および４ｎｓであり、強度に依らない測定からのｐＨの決定を可能にする。フルオレセインの吸収および発光によるｐＨの決定は当該分野で知られており、たとえばＪｏｓｅｐｈ  Ｒ．  Ｌａｋｏｗｉｃｚ，  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  ｏｆ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，  ６３８−６３９  （３ｒｄ  ｅｄ．  ２００６）を参照とされたい。
【００３４】
一部の実施形態では、フルオレセイン誘導体は、式
【化３】
2017521062.tif 000004
もしくはその互変異性体、またはその化合物もしくは互変異性体の薬学的に許容可能な塩であり、式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、独立して、水素、フルオロ、クロロ、ブロモ、および−Ｏ−Ｃ１〜Ｃ４アルキルからなる群から選択され、
Ｒ５が水素、ＣＯＯＨまたは−（Ｃ（Ｏ）ＮＨ）ｍ（（ＣＨ２））ｎ−ＣＯＯＨであり、ｍは０または１であり、ｎが１、２、３、４、または５であり、
Ｒ１０およびＲ１１が、独立して水素または−Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ４アルキルである。
【００３５】
一部の実施形態では、Ｒ２およびＲ３は水素である。
【００３６】
一部の実施形態では、Ｒ１０およびＲ１１は水素である。
【００３７】
フルオレセインの誘導体の例として、限定するものではないが、２’，７’−ジクロロフルオレセイン、５（６）−カルボキシフルオレセイン、５（６）−カルボキシフルオレセインジアセテート、５−カルボキシフルオレセイン、６−［フルオレセイン−５（６）−カルボキシアミド］ヘキサン酸、６−カルボキシフルオレセイン、フルオレセインジアセテート５−マレイミド、フルオレセイン−Ｏ’−酢酸が挙げられ、これらは米国ミズーリ州のシグマアルドリッチ社から入手可能である。追加的なフルオレセイン誘導体として、２’，７’−ジフルオロフルオレセイン（ＯＲＥＧＯＮ  ＧＲＥＥＮ（商標））が挙げられる。
【００３８】
ｐＨ変化の検出における蛍光性指標の使用は当該分野で知られており、たとえばＪｕｎｙａｎ  Ｈａｎ  ａｎｄ  Ｋｅｖｉｎ  Ｂｕｒｇｅｓｓ，  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ  ｆｏｒ  Ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ  ｐＨ，  Ｃｈｅｍ．  Ｒｅｖ．，  ２０１０，  １１０（５）：２７０９−２７２８に記載されている。この文献全体は参照として本明細書中に援用されている。
【００３９】
一実施形態では、指標はｐＨに感受性である。ｐＨ感受性指標は、たとえば米国特許公開公報第２０１１／０１０４２６１号およびその中の参照文献に記載されており、これらすべての全体が、本明細書中参照として援用されている。このようなｐＨ感受性指標は、シトラコニル結合したＧｄキレート、Ｇｄジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）キレート、およびＧｄ−ＤＯＴＡキレートを含み得る。
【００４０】
好ましい実施形態では、蛍光性部分はヘプタメトキシレッド（ＨＭＲ）である。非酸性環境でのＨＭＲによる光の吸光度は、酸性ＨＭＲと比較して異なるものである。具体的には、酸性ＨＭＲは、青色光の範囲に吸光度を有し、中性のＨＭＲはこの範囲に吸光度を有さない。この差次的な吸収パターンを例示する図１および２を参照されたい。言い換えると、このことにより、どのＨＭＲの形態が所定の試料および生理液に存在するのか検出することが可能となり、体液が酸性または非酸性であるかどうか、ならびに酸性度がどれ位かを確認することが可能となる。
【００４１】
一部の実施形態では、蛍光性部分および指標は同一である。他の実施形態では、蛍光性部分および指標は異なる。さらに蛍光性ｐＨ指標は当該分野でよく知られており、これらのうちいくつかは市販されている。好ましい実施形態では、このような蛍光性ｐＨ指標は、生理的な範囲内のｐＨの変化を検知することができる。たとえばｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ．ｃｏｍ／ｓｉｔｅ／ｕｓ／ｅｎ／ｈｏｍｅ／Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ／Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ−Ｐｒｏｂｅｓ−Ｔｈｅ−Ｈａｎｄｂｏｏｋ／ｐＨ−Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ／Ｏｖｅｒｖｉｅｗ−ｏｆ−ｐＨ−Ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ．ｈｔｍｌを参照されたい。
【００４２】
一部の実施形態では、指標は、デバイスの表面の少なくとも一部と共有結合している。別の実施形態では、指標は、少なくともデバイスの表面層の一部に、またはその上に統合されている。
【００４３】
一部の実施形態では、本明細書中利用される指標は、ヘキサメトキシレッド、ヘプタメトキシレッド、およびそれらの誘導体から選択される。ヘキサメトキシレッドおよびヘプタメトキシレッドを作製する方法は、当業者によく知られている。たとえば米国特許第８，４２５，９９６号を参照されたい。この文献全体は本明細書中参照として援用されている。医療デバイスの表面上の適合する官能基に共有結合できるものを含むヘキサメトキシレッドおよびヘプタメトキシレッドの誘導体、ならびにこれらの合成方法は、米国特許出願番号第１３／７１５，０１４号に開示されており、この文献全体は本明細書中参照として援用されている。
【００４４】
具体的には、ヘキサメトキシレッドおよびヘプタメトキシレッドは、必要に応じて市販の試薬の適切な置換を伴う当業者に認識されている方法により、合成することができる。他の化合物は本開示に基づき、本明細書中に記載される方法および既知の方法の改変により合成されている。たとえばＲａｊ．  Ｂ．  Ｄｕｒａｉｒａｊ，  Ｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ：  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，  Ｂｉｒｋｈａｅｕｓｅｒ，  ２００５を参照とされたい。このような化合物を合成するための例示的かつ非例示的な方法は、以下に模式的に示されており、中間体４−ヒドロキシフェニル化合物の合成を示す。その後、この化合物は、重合可能な基を組み込むまたはデバイスの表面の少なくとも一部に結合するためのヒドロキシル基上で修飾される。
【化４】
2017521062.tif 000005
【００４５】
ステップ１では、保護されたレゾルシノールメチルエーテルは、好ましくはジオキサンなどの非極性溶媒中１当量の臭素を使用してブロム化する。本明細書中使用されるように、ＰＧは、保護基を表し、官能基に結合すると結果として保護される官能基を、化合物の他の部分で行われる反応および対応する反応条件に対して不活性にするよく知られた官能基を表し、これは脱保護条件下で本来の官能性を再生するように反応することができる。本発明の化合物を合成するために有益な保護基、ならびに本明細書中使用される保護および脱保護の方法の例は、Ｇｒｅｅｎｅ  ａｎｄ  Ｗｕｔｓ，  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ．，  ２ｄ  Ｅｄ．，  １９９１，  Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，  ａｎｄ  ＭｃＯｍｉｅ，  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ  Ｇｒｏｕｐｓ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  １９７５，  Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓなどの標準的な参照となる研究で見出されている。メチルチオメチルエーテルおよびアリルエーテルは、上記のスキームで考慮されている特定の非限定的な保護基である。ステップ２では、ブロム化されたレゾルシノール誘導体は、グリニャール試薬またはレゾルシルリチウムを提供するためにメタル化されている。ステップ３では、メタル化したアリールを、アリールカルボン酸エステルと反応させて、式（Ｉ）の化合物の保護された前駆体を提供する。これはステップ４で脱保護される。
【化５】
2017521062.tif 000006
【００４６】
ステップ５では、脱保護したフェノール性ヒドロキシ化合物を、クロロ、ブロモ、ヨード、または−ＯＳＯ２ＲＳなどの脱離基を含むＲ９−Ｌ部分と反応させる。ここでＲｓは、１〜５つのフルオロ原子と任意に置換されたＣ１〜Ｃ６アルキル、または１〜３つのＣ１〜Ｃ６アルキルまたはハロ基と任意に置換されたアリールである。あるいは脱保護された化合物を、リンカーＬの一部を提供する化合物と反応させる（ステップ６）。このような化合物を、当業者によく知られた試薬および方法を使用して、以下のステップ７および８に示すように作製することができる。
【化６】
2017521062.tif 000007
【００４７】
またこれらの化合物は、メタル化アリール化合物と適切に保護されたアリールカルボン酸エステルを反応させ、本明細書中に提供される方法および／または当業者によく知られた方法を介して生成されるトリアリールメチル化合物を作製することにより、合成される。
【００４８】
またこれらの化合物は、メタル化アリール化合物と適切に保護されたアリールカルボン酸エステルを反応させ、本明細書中に提供される方法および／または当業者によく知られた方法を介して生成されるトリアリールメチル化合物を作製することにより、合成することができる。
【化７】
2017521062.tif 000008
【００４９】
本明細書中で使用するための他の化合物は、出発物質、必要に応じて保護基の適切な置換の後にこれらおよび他の既知の方法により、好都合に合成される。ハロなどの電子吸引置換基は、好ましくはアルカリ性条件下で、次亜ハロゲン酸塩、ハロゲン、ＩＣｌを使用した求電子性置換により、アリール環に簡便に組み込むことができる。ハロ基は、ＣｕＣＮを使用する方法などの既知の方法により、シアノ基に簡便に変換される。ニトロ基は、任意に酢酸無水物を含むテトラフルオロホウ酸ニトロニウム、硝酸などの当業者によく知られた様々な条件および試薬を使用した求電子性ニトロ化により、簡便に組み込まれる。
【００５０】
他の化合物は、反応物および試薬の適切な置換の後に、当業者によく知られた方法および／または本明細書中に開示された方法により調製することができる。
【００５１】
本明細書中で使用するための好ましい化合物は、以下に提示された化合物を含む：
【化８】
2017521062.tif 000009
【表１】
2017521062.tif 000010
2017521062.tif 000011
【００５２】
明らかであるように、反応部分を含む上記の指標は、ポリマーマトリックスに統合するための反応性モノマーとして利用することができる。別の実施形態では、反応部分は、ポリマー上の適合する反応性官能基と共有結合を形成するために使用することができる。たとえば、イソシアナート部分は、ポリ（２−ヒドロキシエチルメタクリラート）などのポリマー上に存在するアミンまたはヒドロキシル基と反応することができる。この後処理は、ポリマーの指定領域への指標の部位特異的な使用を可能にする。
【００５３】
本発明での使用に適した他の指標は、中性から酸性へのｐＨの変化の後の電磁シグナルなどのシグナルを生成する指標である。このような指標は当該分野でよく知られており、単なる例として以下を含む。
【表２】
2017521062.tif 000012
このような反応化合物は、当該分野の当業者により容易に調製することができる。
【００５４】
用語「薬学的に許容可能な塩」は、過度の毒性、刺激、アレルギー応答などを伴うことなく対象の組織と接触した使用に適しており、合理的な利益／リスクの比率の釣り合いが取れており、意図される用途および可能である場合は本明細書中に記載の化合物の双性イオン形態に有効である、良好な医学的判断の範囲内にある本明細書中に記載の化合物の塩を表す。この用語の塩は、本明細書中に記載の化合物の、比較的非毒性の無機および有機性の酸付加塩を表す。これらの塩は、化合物の単離および精製の間、または適切な有機酸または無機酸と遊離塩基形態の精製した化合物を別々に反応させ、こうして形成された塩を単離することにより、ｉｎ  ｓｉｔｕで調製することができる。代表的な塩として、臭化水素酸塩、塩酸塩、硫酸塩、重硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、シュウ酸塩、吉草酸塩、オレイン酸塩、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、ラウリン酸塩、ホウ酸塩、安息香酸塩、乳酸塩、リン酸塩、トシル酸塩、クエン酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、ナフチル酸塩（ｎａｐｈｔｈｙｌａｔｅ）、メシル酸塩、グルコヘプトン酸、ラクトビオン酸塩、メタンスルホン酸塩、およびラウリル硫酸塩などが挙げられる。これらは、ナトリウム、リチウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属およびアルカリ土類金属、ならびに限定するものではないが、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチルアミンを含む、非毒性のアンモニウム、第４級アンモニウム、およびアミンのカチオンなどに基づくカチオンを含んでもよい（Ｓ．Ｍ．  Ｂａｒｇｅ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｊ．  Ｐｈａｒｍ．  Ｓｃｉ．  （１９７７）  ６６，  １を参照。少なくともこの文献に教示される組成物に関しては、文献全体が本明細書中参照として援用されている）。
【００５５】
用語「シグナル」は、医療デバイスの埋め込み部位またはその近くでの活性微生物の増殖または感染症の存在とシグナルが相関する、遠隔的に検出できるいずれかのシグナルを表す。このシグナルは、医療デバイスに結合した指標により検出でき、かつ、指標がｅｘ  ｖｉｖｏで検出できる情報（概して読み取り可能な電磁エネルギーの形態）を発する、色の変化とすることができる。シグナルは、直接的に、身体の外へ貫通し、当該エネルギーを単にモニタリングすることにより確認することができる電磁エネルギーの形態であることが好ましい。
【００５６】
用語「ｅｘ  ｖｉｖｏ」は、身体の外にある機器またはデバイスを使用して、患者の身体の内部に位置する本発明の指標またはレポーターから発せられたシグナルのモニタリングまたはアセスメントを表す。すなわち、シグナルは、侵襲性の手法を用いることなくモニタリングすることができる。
【００５７】
用語「検出する」は、シグナルの存在を決定することができるいずれかのデバイスの使用を表す。一実施形態では、機械により読み取り可能なシグナルが継続的に検出および記録されるように連続して、シグナルがモニタリングされている。一実施形態では、シグナルは、たとえば数時間または数日ごとに定期的に、断続的に検出およびモニタリングされている。一実施形態では、シグナルは、たとえば感染症の疑いがある場合、または患者が健康管理施設（たとえば定期健診）を訪れる場合に、別々の時間で検出される。
【００５８】
用語「電磁エネルギー」は、身体から伝達することができ、ｅｘ  ｖｉｖｏでモニタリングすることができるいずれかの波長のエネルギーを表す。このようなエネルギーの例として、光スペクトルの紫外線（ＵＶ）、可視光および赤外線（ＩＲ）の部分が挙げられる。他の例として、核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）、Ｘ線などにより読み取り可能なエネルギーが挙げられる。
【００５９】
用語「シグナルを生成する、または生成するように誘導できる」は、指標がシグナルを直接的または間接的に生成することを意味する。シグナルの間接的な生成の例として、指標に蛍光を誘導させるエネルギーの使用がある。
【００６０】
用語「青色光」は、約４５０〜５００ｎｍの波長を有し、かつ約６２０〜７５０ｎｍの波長を有する赤色光よりもエネルギーがある光を表す。青色光は、皮膚を良好に貫通し、血中のビリルビンを崩壊することにより新生児の黄疸を治療するためによく使用されている。本発明では、ＨＭＲとの共有結合を有する埋め込まれた医療デバイスへの照射で、ＨＭＲは、活性感染症が存在する場合に青色光を吸収し、蛍光を発する。
【００６１】
あるいは、ｐＨ依存性リポソームに組み込まれたＨＭＲは、酸性ｐＨの存在下で分解したリポソームから放出される。すなわち、微生物の増殖または活性感染症は、酸性の微小環境をもたらし、言い換えると、リポソームを分解し、かつ／または青色光を吸収する形態にＨＭＲの構造を変える。人工的な膝などのインプラントが作製される際の皮膚領域への照射は、発せられた蛍光により非侵襲的に検出できる微小環境の酸性の性質の効力により感染症を表す。
【００６２】
用語「ｐＨ依存性リポソーム」は、中性またはアルカリ性のｐＨで安定であるが、酸性ｐＨ条件では不安定である、よく知られているリポソームを表す。その全体が本明細書中参照として援用されている米国特許第２０１１／０１０４２６１号は、ｐＨに感受性のリポソームのプローブを開示する。リポソームを含むｐＨで分解可能な組成物は、米国特許公開公報第２０１３／００６４７７２号および国際特許公開公報第２０１３／０３６７７１号に開示されており、各文献全体は本願に参照として援用されている。
【００６３】
用語「温度感受性リポソーム」は、感染症部位に存在するものなどの、通常の体温（約３７℃）で安定あるが、これよりも高い温度で分解するリポソームを表す。温度感受性リポソームは、たとえばジパルミトイルホスファチジルコリン（ＤＰＰＣ）または天然もしくは合成の熱感受性ポリマーを含んでもよい。たとえばＫｏｎｏ  ａｎｄ  Ｔａｋａｇｉｓｈｉ，  “Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ−Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｌｉｐｏｓｏｍｅｓ”，  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｉｎ  Ｅｎｚｙｍｏｌｏｇｙ  ３８７，  ７３−８２  （２００４）を参照されたい。
【００６４】
リポソームは、限定するものではないが、ホスファチジルコリン、荷電した脂質（たとえばステアリルアミン（ｓｔｅａｒｌａｍｉｎｅ））、コレステロール、および／またはアミノグリコシドを含む、天然に存在するまたは合成の脂質および／または親油性化合物を含んでもよい。ｐＨ感受性リポソームを含むリポソームはまた、米国特許公開公報第２０１１／０１０４２６１号に記載の脂質、親油性化合物、およびｐＨ応答性コポリマーを含んでもよい。ｐＨに感受性であるリポソームは、たとえばホスファチジルエタノールアミン（ＰＥ）またはその誘導体の混合物、中性のｐＨで安定剤として作用する酸性基（たとえばカルボン酸基）を含む化合物；ｐＨ感受性脂質；合成融合性ペプチド／タンパク質；ジオレオイルホスファチジルエタノールアミン；および／またはリポソームへのｐＨ感受性ポリマーの結合を含んでもよい。他の化合物、たとえばジステアロイルホスファチジルコリン、水素添加大豆ＰＣ、脂質結合体、ホスファチジルエタノールアミン−ポリ（エチレングリコール）、ポリ［Ｎ−（２−ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）］、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン、Ｌ−アミノ酸ベースの生分解性ポリマー−脂質結合体、またはポリビニルアルコールの使用は、被包した化合物の漏出の減少および／または長時間持続するリポソームを可能にし得る。また、不活性な生体適合性ポリマー（ポリエチレングリコール、ＰＥＧなど）でコーティングする表面は、当該ポリマーを酸性ｐＨにより分離させつつ、ｉｎ  ｖｉｖｏでリポソームの寿命を延ばすことができる。
【００６５】
一部の実施形態では、脂質以外のナノ粒子を、リポソームに対する送達ビヒクル類似体を形成するために使用してもよい。用語「リポソーム」は、このような類似体の構造を含むことを意味する。
【００６６】
用語「レポーター」は、抗体またはその結合フラグメントに結合しており、かつ微生物に結合していない場合と比較して、微生物に結合する場合に電磁放射性の特徴のうちの少なくとも１つを変化させる化合物を表す。たとえばレポーターは、結合していないものと比較して、微生物に結合した場合に蛍光が変化する蛍光性指標とすることができる。たとえば蛍光シグナルは、微生物の不存在下で消光分子の近位性により消光し得、微生物に対する抗体またはフラグメントの結合は、消光分子が消光作用を発揮するにはもはや十分近くはないような立体構造の変化をもたらす。
【００６７】
様々な感染性細菌および他の微生物に特異的な抗体およびそのフラグメントは、当該分野でよく知られている。たとえば、米国特許第７，５３１，６３３号は、黄色ブドウ球菌（Ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓ  ａｕｒｅｕｓ）に特異的な抗体を開示する。米国特許公開公報第２０１３／００２２９９７号は、メチシリン感受性黄色ブドウ球菌（ＭＳＳＡ）とＭＲＳＡを区別できる、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）に特異的な抗体を開示する。さらに微生物および細菌に特異的な抗体は、たとえばＫｉｒｋｅｇａａｒｄ  ＆  Ｐｅｒｒｙ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，  Ｉｎｃ．およびＳａｎｔａ  Ｃｒｕｚ  Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙを含む幅広い様々な業者から市販されている。
【００６８】
抗体（その抗体フラグメントまたは変異体を含む、またはあるいはからなる分子を含む）は、偽陽性が回避されるように関心対象の微生物（複数可）への結合特異性を有するものである。一部の実施形態では、抗体またはそのフラグメントは複数の関連する微生物に結合する。好ましい実施形態では、抗体またはそのフラグメントは、関心対象の微生物に特異的な抗原に特異的に結合し、他のいずれかの抗原と交差反応しない。
【００６９】
一実施形態では、抗体はヒト抗原結合抗体フラグメントであり、限定するものではないが、Ｆａｂ、Ｆａｂ’およびＦ（ａｂ’）２、Ｆｄ、単鎖Ｆｖ（ｓｃＦｖ）、単鎖抗体、ジスルフィド結合型Ｆｖ（ｓｄＦｖ）、およびＶＬまたはＶＨドメインのいずれかを含むフラグメントを含む。単鎖抗体を含む抗原結合フラグメントは、可変領域（複数可）のみ、または以下：ヒンジ領域、ＣＨ１、ＣＨ２、およびＣＨ３ドメインの全体または一部と組み合わせた可変領域（複数可）を含んでもよい。また、ヒンジ領域、ＣＨ１、ＣＨ２、およびＣＨ３ドメインと可変領域（複数可）のいずれかの組み合わせを含む抗原結合フラグメントも、本発明に含まれる。本発明の抗体は、鳥類および哺乳類を含むいずれかの動物由来であってもよい。好ましくは、抗体は、ヒト、ネズミ（たとえばマウスおよびラット）、ロバ、ヒツジ、ウサギ、ヤギ、モルモット、ラクダ、ウマ、またはニワトリである。本明細書中で使用される「ヒト」抗体は、ヒトの免疫グロブリンのアミノ酸配列を有する抗体を含み、ヒトの免疫グロブリンライブラリーから単離、または１つもしくは複数のヒト免疫グロブリンに関してトランスジェニックな動物から単離され、かつ内在性免疫グロブリンを発現しない抗体、たとえばＫｕｃｈｅｒｌａｐａｔｉらによる米国特許第５，９３９，５９８号に記載される抗体を含む。抗体は、ヒト化抗体、キメラ抗体、組み換え抗体、二重特異性抗体、ヘテロ抗体、ポリクローナル抗体もしくはモノクローナル抗体の誘導体、または変異体とすることができる。
【００７０】
用語「微生物」は、限定するものではないが、細菌、真菌、酵母、またはウイルスを含むいずれかの感染性生物を表す。このような生物は当該分野でよく知られている。一般的な感染性細菌として、限定するものではないが、ブドウ球菌（ｓｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｉ）、連鎖球菌（ｓｔｒｅｐｔｏｃｏｃｃｉ）、フェカリス菌（Ｅｎｔｅｒｏｃｏｃｃｕｓ  ｆａｅｃａｌｉｓ）、大腸菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  ｃｏｌｉ）、肺炎桿菌（Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ  ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅ）、プロテウス・ミラビリス（Ｐｒｏｔｅｕｓ  ｍｉｒａｂｉｌｉｓ）、および緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ）が挙げられる。また感染症は、一般的にカンジダおよびマイコバクテリアにより引き起こされる。
【００７１】
一部の実施形態では、リポソームは、ペニシリン、セファロスポリン、カルバペネム、ポリミキシン、リファマイシン、リピアルマイシン（ｌｉｐｉａｒｍｙｃｉｎ）、キノロン、スルホンアミド、β−ラクタム、フルオロキノロン、グリコペプチド、ケトライド、リンコサミド、ストレプトグラミン、アミノグリコシド、マクロライド、テトラサイクリン、環状リポペプチド、グリシルサイクリン、またはオキサゾリジノンなどの少なくとも１つの抗生剤と結合している。これらの分類の抗生剤は当該分野でよく知られている。当業者は、この列挙が徹底されたものではなく、任意の抗生剤の使用が本発明の範囲内にあることを理解するものである。
【００７２】
一部の実施形態では、抗感染剤（たとえば抗真菌性トリアゾールまたはアンホテリシン）は、リポソームと結合している。これらは、治療有効性を広くするために、カルバペネム、たとえばメロペネムまたはイミペネムを含んでもよい。
【００７３】
一部の実施形態では、指標は、遠隔的に検出できる蛍光性部分、常磁性イオン、またはｐＨ感受性色素を含む。一実施形態では、指標は、医療デバイスまたはそのカバーもしくはコーティングに共有結合している。
【００７４】
一部の実施形態では、指標は１つまたは複数のリポソームと結合している。一部の実施形態では、リポソームは、微生物に特異的に結合し、それに結合した微生物の同一性を表すシグナルを生成する抗体またはその結合フラグメントをさらに含む。
【００７５】
一部の実施形態では、提供される抗体またはその結合フラグメントは、微生物に結合またはｐＨが変化すると、蛍光性の特徴を変えるこれらに結合した蛍光性部分を有する。このような指標は、単なる例として、上記に開示される６，７−ジヒドロキシ−４−メチルクマリンおよび７−ヒドロキシクマリンを含む。
【００７６】
一部の実施形態では、複数の異なる抗体またはその結合フラグメントは、それに結合した微生物に固有のシグナルをそれぞれ生成するデバイスに結合する。
【００７７】
結合
必要に応じてまたは好ましくは、指標またはレポーターは、適合する官能基を介した共有結合により医療デバイスの表面に結合することができる。すなわち医療デバイスの表面は、第１の反応性官能基を含む、または含むように改変されており、指標またはレポーターは適合する官能基を含むように改変されている。適合する官能基は、共有結合を形成するように第１の反応性官能基と反応できる官能基である。第１の反応性官能基およびそれと適合する官能基の非限定的な例は、以下の表に提供されており、第１の反応性官能基およびそれと適合する官能基は互換可能とすることができることが理解される。このような共有結合を形成するために必要な反応は良く知られており、多くの標準的な有機化学のテキストに記載されている。
【表３】
2017521062.tif 000013
【００７８】
微生物の増殖または感染症の検出
本明細書中に提供される埋め込み式医療デバイスの例示的かつ非限定的な利点は、いずれかの種類の埋め込み式医療デバイスに対する応用性を含む。さらなる利点として、患者に埋め込まれた医療デバイスの近くまたは医療デバイス上での微生物の増殖または感染症の存在を同定かつ記録するための特性が挙げられる。たとえば微生物の増殖または感染症は、患者がこのような感染症の臨床効果を提示する前に検出されてもよい。
【００７９】
一部の実施形態では、感染症の種類は、本発明により表すことができる。たとえば一実施形態では、医療デバイスは、それと結合した１つもしくは複数の抗体またはその結合フラグメントを有する。これらの抗体は所定の細菌に特異的であり、細菌に結合すると、細菌の存在を表す固有のシグナルを生成する。他の実施形態では、複数の異なる抗体またはそれらの結合フラグメントを使用することができ、これらはそれぞれ、所定の細菌株の存在に固有のシグナルを生成する。
【００８０】
一部の実施形態では、微生物の増殖の正確な部位を同定することができる。たとえば一実施形態では、医療デバイスは、医療デバイスの異なる位置に結合または組み込まれた、２つ以上の異なる指標および／またはレポーターを有する。異なる波長を有する蛍光性シグナルなどの、微生物の増殖または感染症に応答する異なる指標またはレポーターにより生成されるシグナルは、異なるものであり、それによりシグナルの検出は、指標またはレポーターのうちの１つと相関でき、そしてまた、シグナルを生成する指標またはレポーターの位置と相関する。たとえば酸性ｐＨ下での波長Ａを有するシグナルを生成する指標は、カテーテルの内壁に組み込むことができ、酸性ｐＨ下での異なる波長Ｂを有する異なる波長Ｂを有するシグナルを生成する異なる指標をカテーテルの外壁に組み込むことができ、これにより、波長Ａを有するシグナルの検出はカテーテル内部の微生物の増殖を示し、波長Ｂを有するシグナルの検出はカテーテル外部の微生物の増殖を示すことができる。
【００８１】
使用
本発明の埋め込み式医療デバイスは、それらの治療機能（たとえば人工関節としての機能）に加え、患者に埋め込まれた医療デバイスの近くまたは医療デバイス上の感染症の存在を表すことができる。感染症の疑いがある場合、または感染症の臨床兆候が存在する前に微生物の増殖を検出するための定常的なスクリーニングとして、所望のイメージング技術を使用して、指標のシグナルの変化に関して埋め込み部位をスクリーニングすることができる。デバイスは、微生物の増殖および感染症の早期の検出および治療を可能にする。一部の実施形態では、医療デバイスは、感染症部位に治療組成物を送達する。一部の実施形態では、たとえば経口的または静脈内で、抗菌性組成物で患者を治療する。
【００８２】
一実施形態では、医療デバイスは、それに結合した高濃度の指標および／またはレポーターを含むことにより、酸性条件下での指標またはレポーターのシグナル強度が、身体に天然に存在するクロモフルオル（ｃｈｒｏｍｏｆｌｕｏｒ）によるものなど、シグナルのバックグラウンドレベルを超えて検出可能であるよう十分高くなる。一実施形態では、医療デバイス埋め込み部位でのシグナルは、埋め込みの後であるが感染の前に決定する。初期のシグナル強度は、バックグラウンドシグナルの対照として使用でき、かつシグナルが増加または変化しているかどうかを決定するために後者のシグナルレベルと比較することにより、感染症の存在を表すことができる。
【００８３】
別の実施形態では、本発明はまた、創傷の表面で感染症を検出する方法を提供する。現在、創傷の感染症の臨床上の診断は、部位特異的な疼痛、熱、腫脹、分泌、または発赤に基づくものである。しかしながら、このような生理的なシグナルは、感染症に関して非常に低い予測値を保持する。当然、組織生検からの微生物の解析は、多くの場合、創傷の感染症を確認する正確な方法として利用されている。しかしながらこの方法は侵襲性であり、かつ４８〜７２時間の一定した時間をとるため時間がかかり、感染症をさらに発達させる。本発明は、ある方法を提供することによりこれらの欠点を克服し、これにより創傷部位の表面での感染症の簡単な検出が容易であり、安全であり非侵襲性となる。適切に、本発明は、発赤、血液、および／または挫傷が、感染症を示すように使用されている典型的な測色技術を不明瞭にする場合に適用可能である。本発明は、このような目的のためのｐＨ感受性蛍光性指標を利用する。この指標は、血液および他の生体液の存在下で、創傷の表面上の微生物の増殖または感染症を表す容易に同定可能かつ容易に識別可能な蛍光性シグナルを生成する。この蛍光は、ｅｘ  ｖｉｖｏでモニタリングすることができ、出血、生体液の汚染、炎症、および創傷の表面で起こり得る他の生物学的な障害による影響を受けない。また本発明は、注目すべき症状が発症してない、または発症し得ない微生物の増殖、初発性、不明確な、無症状、または無症候性の感染症の早期検出を提供する。微生物の増殖は、微生物の増殖の結果としての初発性、不明確な、無症状、または無症候性の感染症を含む。
【００８４】
本明細書中で使用される用語「創傷の表面」は、損傷した組織が身体のいずれかの所定の領域で連続体を妨害するまで、損傷していない組織が連続する界面を表す。皮膚に限定されるものではない場合のこのような組織は、眼または外皮系の他のいずれかともすることができる。さらに、単なる皮膚の最上層が損傷した領域ではない領域を含むことができることが考慮される。皮膚は多くの層を有するが、創傷は、たとえば皮膚の上層の数センチ下に位置する真皮の中間層に残る場合がある。このような損傷および創傷は、裸眼では見えない場合があり、さらに本発明は、蛍光性シグナルがこの中間層の感染症を表し得、またこのようなシグナルが真皮の最上層を介しても検出される検出方法を提供する。一部の実施形態では、皮膚の表面層の、天然で酸性である表皮が創傷または損傷し、表皮またはさらには微生物の増殖が全く存在しない７超の生理的なｐＨを有する皮膚の下の組織下の皮膚の内層を曝露する。曝露した皮膚の内層または皮膚下の組織の酸性ｐＨの検出は、微生物増殖の兆候を表す。一部の実施形態では、創傷は乾癬または事故によるものである。
【００８５】
局所的な創傷で初発性感染症を評価する一例は、たとえば縫合糸により部位を閉鎖する外科手術の後の皮膚閉鎖部位とする。一実施形態では、縫合糸は、たとえば共有結合を含み、その中のレポーター分子を統合することができる。別の実施形態では、包帯を閉鎖した創傷の上に置くことができ、創傷と結合した包帯はレポーター分子を統合することができる。いずれかの事象では、酸性ｐＨの生成から起こるレポーター分子からの蛍光は初発性感染症の証拠である。
【００８６】
一部の実施形態では、指標は、デバイスの材料、またはデバイスに置くことのできるパッチに分散されている。
【００８７】
一部の実施形態では、指標は、デバイスの材料と共有結合している。たとえば、フルオレセインイソチオシアネートまたはカルボキシフルオレセインスクシンイミジルエステルなどのフルオレセインの化学的に反応性の誘導体は、抗体もしくはその結合フラグメントもしくは本明細書中に記載のポリマー物質上のアミノ基、またはセルロース（たとえば綿繊維）もしくはポリマー物質（たとえばポリエチレングリコール）上に存在するヒドロキシル基などの官能基と反応することができ、これにより、フルオレセインの蛍光性部分がデバイスに組み込むことができる物質と共有結合する。またアミノ基は、フルオレセインイソチオシアネートなどのフルオレセインの化学的に反応性の誘導体と反応するようにセルロースに誘導することができる。たとえばＱｉａｎｇ  Ｙａｎｇ  ａｎｄ  Ｘｕｅｊｕｎ  Ｐａｎ，  Ａ  ｆａｃｉｌｅ  ａｐｐｒｏａｃｈ  ｆｏｒ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ  ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ，  Ｊ．  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，  ２０１０，  １１７（６）：  ３６３９−３６４４を参照されたい。この文献全体は参照として援用されている。一部の態様では、ポリビニルアセタートポリマー、またはポリビニルアセタートとポリエチレングリコールのコポリマーは、アルコール基へエステル基の加水分解を、あるパーセンテージ（たとえば０．１％〜１０％、たとえば０．１％、０．５％、１％、５％、または１０％、またはこれら値（エンドポイントを含む）のいずれかの２つの間の範囲）で行うことにより、官能基化することができる。またアルコール基は、当該分野で知られた方法によりアミノ基などの他の官能基に変換することができる。アルコール基もしくはアミノ基、または他の官能基は、フルオレセイン部分がポリマーに組み込まれるようにフルオレセインの化学的に反応性の誘導体と反応し得る。
【００８８】
用語「フルオレセインの蛍光性部分」は、化学的に反応性のフルオレセイン誘導体がデバイスの物質上の官能基と反応した後に残る多環式の化学的部分を表す。
【００８９】
一部の実施形態では、フルオレセインの蛍光性部分は、式
【化９】
2017521062.tif 000014
またはその互変異性体を含み、式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、独立して、水素、フルオロ、クロロ、ブロモ、および−Ｏ−Ｃ１〜Ｃ４アルキルからなる群から選択され、
Ｒ１０およびＲ１１が、独立して水素または−Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ４アルキルであり、
【化１０】
2017521062.tif 000015
が、デバイス上の物質との結合点を表す。
【００９０】
一部の実施形態では、化学的に反応性のフルオレセイン誘導体は、式
【化１１】
2017521062.tif 000016
の化合物もしくはその互変異性体、または同化合物もしくは互変異性体の塩であり、式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４が、独立して、水素、フルオロ、クロロ、ブロモ、および−Ｏ−Ｃ１〜Ｃ４アルキルからなる群から選択され、
Ｒ５が、Ｃ１〜Ｃ４ハロアルキル（１、２、または３つのクロロ、ブロモ、またはヨードと置換したＣ１〜Ｃ４アルキル）、−ＣＯＯＲ６、−ＮＲ６Ｒ７、−ＮＨＣＯＲ６、および−Ｎ＝Ｃ＝Ｓからなる群から選択され、
Ｒが、−ＯＨ、−Ｏ−Ｃ１〜Ｃ４アルキル、および−ＮＲ８Ｒ９からなる群から選択され、
Ｒ６が、Ｃ１〜Ｃ４ハロアルキル、炭素原子、１、２または３つの窒素原子、および０〜１つの酸素原子を含む５または６員の飽和、不飽和、または芳香族の複素環からなる群から選択されており、複素環は、オキソ（＝Ｏ）、フルオロ、クロロ、およびブロモ、およびＣ１〜Ｃ４アルキルからなる群から選択される１つまたは２つの置換基と任意に置換されており、
Ｒ７が水素であり、またはＲ６およびＲ７が結合した窒素と共に、炭素原子、１つまたは２つの窒素原子、および０〜１つの酸素原子を含む５〜６員の飽和複素環を形成し、
Ｒ８およびＲ９が、独立して水素またはＣ１〜Ｃ４アルキルであり、またはＲ８およびＲ９が、結合した窒素と共に、炭素原子、１つまたは２つの窒素原子、および０〜１つの酸素原子を含む５〜６員の飽和複素環を形成し、複素環が、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｏ−Ｃ１〜Ｃ４アルキル、ＯＨ、およびＣＯＯＨから選択される置換基と任意に置換されており、
Ｒ１０およびＲ１１が、独立して水素または−Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ４アルキルである。
【００９１】
一部の実施形態では、Ｒ５は−Ｎ＝Ｃ＝Ｓである。
【００９２】
一部の実施形態では、Ｒ５は、
【化１２】
2017521062.tif 000017
である。
【００９３】
化学的に反応性のフルオレセイン誘導体の例として、限定するものではないが、５（６）−カルボキシフルオレセインジアセテートＮ−スクシンイミジルエステル、５−（ブロモメチル）フルオレセイン、５−（ヨードアセトアミド）フルオレセイン、５−カルボキシ−フルオレセインジアセテートＮ−スクシンイミジルエステル、５−カルボキシフルオレセインＮ−スクシンイミジルエステル、６−カルボキシ−フルオレセインジアセテートＮ−スクシンイミジルエステル、６−［フルオレセイン−５（６）−カルボキシアミド］ヘキサン酸Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、６−カルボキシ−４’，５’−ジクロロ−２’，７’−ジメトキシフルオレセインＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、フルオレセイン５（６）−イソチオシアネート、フルオレセインジアセテート６−イソチオシアネート、およびフルオレセインイソチオシアネートが挙げられる。
【００９４】
一部の実施形態では、Ｒ５はＣ１〜Ｃ４ブロモアルキルである。一部の態様では、Ｃ１〜Ｃ４ブロモアルキルは、たとえば塩基性条件下での加水分解を介して、Ｃ１〜Ｃ４ヒドロキシアルキルに変換することができる。Ｃ１〜Ｃ４ヒドロキシアルキル基のＯＨ官能性は、塩基性条件（たとえばピリジンの存在下など）下でのメタンスルホニルクロリド（メシルクロリド、ＭｓＣｌ）と反応して、Ｃ１〜Ｃ４アルキルメシラートを提供する。Ｃ１〜Ｃ４アルキルメシラート基のメシラートの官能性は、ヒドロキシエチルメタクリラート（ＨＥＭＡ）などのモノマーのＯＨ基と反応して、フルオレセイン分子またはフルオレセイン誘導体と結合したヒドロキシエチルメタクリラートモノマーを形成することができる。フルオレセイン分子またはフルオレセイン誘導体と結合したヒドロキシエチルメタクリラートモノマーは、それに結合した蛍光性指標を有さないＨＥＭＡまたはメチルメタクリラート（ＭＭＡ）などの他のモノマーと重合し、これにより、生体組織または生理液と接触する場合に感染症の存在の有無を表すことができる医療デバイスの外部表面を作製するために使用できるポリマー物質を形成することができる。このようなポリマーは、蛍光性指標分子と結合した０．１％〜１０％のモノマー、および蛍光性指標分子と結合していない９０％〜９９．９％のモノマーを含んでもよい。たとえば、蛍光性指標分子と結合したモノマーは、ポリマー中０．１％、０．５％、１％、５％、または１０％、またはその値（エンドポイントを含む）のうちのいずれか２つの間のいずれかの範囲で存在してもよい。
【００９５】
ポリマー物質は、医療デバイスの使用に係るいずれかの望ましい形状または大きさで作製することができる。たとえばポリマーは、シリンジのカートリッジ、またはカテーテルの内部壁などの使用に係る形状で作ることができるように、ペレットとして押し出すことができる。
【００９６】
蛍光性指標分子と結合したモノマーを有するポリマーを調製する例を、以下のスキームに例示する。
【化１３】
2017521062.tif 000018
【００９７】
実施例
実施例１
グラムスケールでのヘプタメトキシレッドの調製
ステップ１：メチル２，４，６−トリメトキシベンゾアートの合成
２，４，６−トリメトキシ安息香酸（５．６１ｇ、２６．４２ｍｍｏｌ）を、メタノール２０ｍＬに懸濁した。濃硫酸（１ｍＬ）をこの混合物を添加し、反応物を加熱して２４時間還流した。反応物を室温に冷却し、真空下でメタノールを除去した。残渣を５％のＮａＨＣＯ３５０ｍＬ中に採取し、すべての固体が溶解するまでヘキサンで抽出した。ヘキサン抽出物を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、揮発物をロータリーエバポレーターで除去し、乾燥させて、白色の結晶性の固体として、所望の生成物のメチル２，４，６−トリメトキシベンゾアートを得た。
【００９８】
ステップ２：ヘプタメトキシレッドの合成
１−ブロモ―２，４−ジメトキシベンゼン（４．２３ｇ、１９．４７ｍｍｏｌ）を、丸底フラスコに添加し、フラスコに窒素を１０分間流した。無水エーテル（８０ｍＬ）を添加した後、ヘキサン中のｎ−ブチルリチウム（１．６Ｍ、１２．２ｍＬ）を滴下した。濁った混合物を室温で１０分間攪拌した。メチル２，４，６−トリメトキシベンゾアート（２．２０ｇ、９．７４ｍｍｏｌ）をエーテルに溶解し、反応混合物に滴下した。添加が完了した後、反応物をさらに３分攪拌した。次に反応物を、５％のＮＨ４Ｃｌ（５０ｍＬ）を含む分液漏斗に注ぎ、色の変化が観察されるまで振った。層を分離し、エーテル層を無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、揮発物をロータリーエバポレーターで除去して乾燥した。粗製油をフリーザーに置いた（粗製物の収量：６．０２ｇ、１３２％）。
【００９９】
実施例２
ヘプタメトキシレッドの１ステップ調製
１−ブロモ―２，４−ジメトキシベンゼン（４．２３ｇ、１９．４７ｍｍｏｌ）を適切な大きさの丸底フラスコに添加する。フラスコを密閉するためにラバーセプタムを取り付ける。針をセプタムに孔として挿入し、丸底フラスコに窒素を約１０分間流す。無水エーテル（８０ｍＬ）を添加し、次に、ヘキサン中のｎ−ブチルリチウム（１．６Ｍ、１２．２ｍＬ）を滴下する。濁った混合物を１０分間攪拌し、氷上に丸底フラスコを保持する。約２０ｍｌの無水エーテル（必要に応じて約２０ｍＬ超を使用することができる）にメチル２，４，６−トリメトキシベンゾアート（２．２０ｇ、９．７４ｍｍｏｌ）を溶解し、次いでこれを反応混合物に滴下する。添加が完了した後、反応混合物をさらに約３分間攪拌する。反応混合物を、５％のＮＨ４Ｃｌ（ａｑ）（５０ｍＬ）を含む分液漏斗に注ぎ、色の変化（淡橙色）が観察されるまで振る。層を分離し、上部のエーテル層を約５ｇの無水Ｎａ２ＳＯ４で乾燥させ、ろ過し、ロータリーエバポレーターで揮発物を除去して、４００ｍｂａｒ下、３５〜４０℃で乾燥させる。ヘプタメトキシレッド（黄色−橙色の色）の粗製油をフリーザーに入れる。収量は約３．１ｇである。
【０１００】
実施例３
グラムスケールでのヘキサメトキシレッドの調製
１−ブロモ−２，４−ジメトキシベンゼン（４．２３ｇ、１９．４７ｍｍｏｌ）を適切な大きさの丸底フラスコに添加する。フラスコを密閉するためにラバーセプタムを取り付ける。孔として針をセプタムに挿入し、丸底フラスコに窒素を約１０分間流す。無水エーテル（８０ｍＬ）を添加し、次いでヘキサン中のｎ−ブチルリチウム（１．６Ｍ、１２．２ｍＬ）を滴下する。濁った混合物を１０分間攪拌し、氷上に丸底フラスコを保持する。約２０ｍｌの無水エーテル（必要な場合約２０ｍｌ超を使用することができる）中のメチル２，４−ジメトキシベンゾアート（２．２０ｇ、９．７４ｍｍｏｌ）を溶解し、次いでこれを反応混合物に滴下する。添加が完了した後、反応混合物をさらに約３分間攪拌する。反応混合物を５％のＮＨ４Ｃｌ（ａｑ）（５０ｍＬ）を含む分液漏斗に注ぎ、色の変化（淡橙色）が観察されるまで振る。層を分離させ、上部のエーテル層を約５ｇの無水Ｎａ２ＳＯ４フィルターで乾燥させ、ろ過し、ロータリーエバポレーターで揮発物を除去して、４００ｍｂａｒ下、３５〜４０℃で乾燥させる。ヘキサメトキシレッド（黄色−橙色の色）の粗製油をフリーザーに入れる。収量は約３．１ｇである。
【０１０１】
実施例４
本発明の重合可能な指標の調製
ヘプタメトキシレッド（１モル当量）を、ＤＭＦ（ヘキサメトキシレッドに対して約０．５〜２モル／リットル）中のアルキルチオール（１．２〜５モル当量）およびナトリウムｔｅｒｔ−ブトキシド（１．２〜５モル当量）と共に加熱する。反応を、ヘキサメトキシレッドの消失および／またはヒドロキシル化化合物の形成に関してモニタリングする。反応が実質的に完了した際に、反応混合物を冷却し、Ｂｒ−（ＣＨ２）ｍ−ＯＣ（Ｏ）ＣＨ＝ＣＨ２（式中ｍは２〜１０である）（好ましくはチオラートと同一のモル当量）をｉｎ  ｓｉｔｕで添加し、必要に応じて反応混合物を再度加熱する。水性ワークアップの後に、重合可能な指標を反応混合物から単離し、中性または塩基性のアルミナを使用、またはトリエチルアミンを加えた溶離液などのわずかにアルカリ性の溶離液を使用することによるなどして、好ましくは中性からわずかに塩基性の条件下のクロマトグラフィーにより分離する。
【０１０２】
実施例５
蛍光の検出
初発性微生物の増殖を検出する手段としての蛍光の実現可能性は、皮膚および組織を貫通する励起光の特性、および検出可能とするために組織および皮膚を貫通する発光の特性に依存する。この実施例では、蛍光を以下の方法で測定した。表面上ナノグラムの範囲でガラスの表面をフルオレセインでコーティングした。皮膚、脂肪および組織を含むニワトリの胸部の、約１〜１．５センチメートルの厚さをガラスの表面に層状化した。励起光をニワトリの表面に連続して向け、ニワトリの胸部を介して発光した蛍光を検出し、励起光および発光の両方が皮膚、脂肪、および組織を通り横断できたことを証拠立てた。
【０１０３】
理解を明確にするために、例示および実施例により一部を詳細に上記で記載してきたが、当業者は、特定の変化および修正が、添付の特許請求の範囲内で行われ得ることを理解するものである。さらに本明細書中に提供される各参照文献は、各参照文献が個別に参照として援用される場合と同一の程度で、各参照文献全体が参照として本明細書中に援用されている。
【図１】
2017521062.tif 000019
【図２】
2017521062.tif 000020
【国際調査報告】
2017521062.tif 000021
2017521062.tif 000022