通过超声微泡诱导空化可以改变**血管和细胞膜的通透性。稳定空化(SC)和惯性空化(IC)都可以对*组织的血管壁和细胞膜造成机械干扰,从而提高EPR在**中的作用。超声作用于含有超声微泡的血管,可改变血管壁的通透性,导致药物外渗至间隙。***通透性的改变取决于多种因素,包括壳成分、气泡大小、***直径与气泡直径之比以及超声参数。除了改变血管壁的通透性外,超声微泡的空化还可以增强细胞膜的通透性。气泡的破裂和相关射流的产生可以瞬间破坏相邻的细胞膜。细胞膜内产生小孔,导致可修复或不可修复的声穿孔。在不同的超声参数下,细胞膜内会产生短暂的孔,外源物质因此可以被运输到细胞质中。超声微泡的崩溃还可以引起**组织中的细胞死亡,这进一步减轻了固体应力,并可以减少更深穿透的障碍。研究表明,空化效应可以通过三种不同的机制改变血管和细胞膜通透性:(1)在SC过程中振荡气泡受到规律的机械干扰时,细胞膜电位发生改变以促进内吞摄取。(2)在从SC到IC的转变过程中,振荡泡的体积发生了变化。血管内皮细胞之间的间隙暂时增加,血管内皮的完整性被破坏,从而增强了活性物质的扩散,活性物质可以进入组织。(3)基于IC产生的声孔作用,血管内皮细胞内产生瞬时孔隙。 些方法已经被引入和优化,以获得可复制的尺寸,生物相容性,生物降解性和高成像稳定性的回声特性。红色荧光超声微泡动物实验
递送***水平的药物或***性基因递送尚未证明静脉注射与临床相关浓度的微泡。大鼠心脏基因转染使用1毫升静脉注射超声造影剂,浓度约为1×109微泡/ml。将***性基因有效递送到大鼠胰腺的方法是,在外壳内注射1毫升含有该基因的微泡,注射浓度为5×109微泡/ml。这些研究使用的剂量远远大于推荐用于人体成像的剂量。能够通过小剂量静脉注射微泡成功转染的微泡剂的开发对未来的转化非常重要研究。然而,目前尚不清楚,是由于微泡的有效载荷能力较低而需要高浓度,还是超声波应用时需要高浓度的气泡。或者,可以考虑在肌肉或动脉内注射高浓度微泡以实现局部药物或基因递送的介入性技术。在小型临床前研究中,肌内注射微泡和质粒可产生一致的局部转染。将质粒DNA和微泡共同注入肾动脉,结合瞬时血管压迫和超声,已被证明可在肾脏中产生局部基因表达。将质粒DNA和微泡共同注射到脑脊液中,再加上超声波,产生了DNA转移到大鼠***系统。Tsunoda等人表明,与通过尾静脉注射相比,向左心室局部注射微泡和质粒DNA后,报告基因转染到心脏的数量增加了一个数量级。 红色荧光超声微泡动物实验将配体附着在微泡表面的基本方法有两种:要么通过直接共价键,要么通过生物素-亲和素连接。
超声微泡造影剂的微小气泡能够增强超声信号,提高图像的对比度和分辨率,从而更准确地诊断疾病。此外,超声微泡造影剂具有多种临床应用。它可以用于心脏、肝脏、肾脏等***的血流动力学检查,帮助医生评估***功能和病变情况。在**诊断和***中,超声微泡造影剂可以用于观察**的血供情况,指导手术和放疗方案的制定。此外,超声微泡造影剂还可以用于血栓溶解、药物传递等***领域,为患者提供更加个性化和精细的***方案。总之,超声微泡造影剂作为一种先进的医疗技术,具有安全、高分辨率和多种临床应用的优势。在未来的发展中,超声微泡造影剂有望在医学领域发挥更大的作用,为患者提供更好的诊断和***方案。
靶向超声造影剂的一个潜在***应用是用于基因***。腺病毒和质粒报告基因的非特异性区域递送已经使用超声定向方法完成。更具体地说,腺病毒或质粒载体已被纳入基于白蛋白的超声造影剂中,并使用超声递送到心肌中以破坏靶区域的微泡。携带编码VEGF的质粒的微泡已被用于在超声应用后诱导大鼠心肌血管生成。然而,传统的微球是带负电荷的,对带负电荷的RNA和DNA分子的细胞转染效率较低。Tiukinhoy等人开发了一种带正电的脂质体,具有超声可检测的回声特性。利用血管内超声系统,他们能够在icam-1靶向超声定向基因转染后,在HUVEC细胞中传递和检测荧光素酶基因表达。DNA和微泡的孵育可导致DNA与外壳融合,从而促进共注射。早期的研究表明,通过静脉注射白蛋白微泡,将质粒DNA结合到外壳上,再加上超声波,基因可以传递到心肌。随后的研究开发了将DNA纳入脂质微泡壳的技术,在静脉注射和超声后进行类似的局部转染。虽然有使用静脉注射成功转染的报道,但一项比较静脉注射和动脉注射含有微泡的质粒的研究得出结论,动脉注射在实现局部组织转染方面的效率是静脉注射的200倍。基于EPR的纳米颗粒靶向策略主要致力于调整药物或载体的大小和/或利用配体连接涉及EPR效应的分子。
载药超声微泡造影剂的设计之一是使药物由于细胞内pH值的变化或外部光或声音的刺激而释放。修饰超声微泡的一个很有前途的策略是使用电荷可切换的纳米颗粒,这种纳米颗粒可以经历表面电荷从负向正的变化,从而增加细胞的摄取。此外,还可以提出超声微泡的其他刺激响应设计。例如,活性氧(ROS)反应性超声微泡可以被开发用于产生触发药物释放的系统。这是通过将超声微泡与ROS响应材料结合来实现的,其中光或超声介导的ROS产生可以提高超声微泡释放药物的速度。此外,由于***病例中ROS水平升高,超声微泡也可以利用ROS响应荧光探针进行成像或实时监测,以检测富含ROS的病变。将靶向成像方式与病变定向相结合,可以确定与积极反应可能性有关的几个生物学相关事实。红色荧光超声微泡动物实验
因为纳米微泡的尺寸小于1µm;因此,它们可以通过EPR效应渗透到血管壁并积聚在斑块内。红色荧光超声微泡动物实验
“主动靶向”一词指的是用特定生物标志物标记的超声微泡,允许它们被驱动到特定的目标。由于抗体-抗原或配体-受体相互作用的特异性,这种策略可以提高MNB递送的效率。可以使用各种配体来提高载药超声微泡对***斑块的靶向效率和特异性结合,如碳水化合物、蛋白质、核酸和多肽。作为配体的抗体由于其特异性而引起了研究人员的兴趣,但需要高成本。因此,需要进一步研究主动靶向超声微泡的表面改性和开发,以降低成本。当超声微泡粒度均匀且不发生聚集时,可以获得良好的超声微泡分布。在颗粒表面添加PEG增加了分布稳定性,从而促进了循环时间,避免了吞噬作用。研究表明,在生理条件下,添加聚乙二醇(4-5%)可提高填充C3F8的脂基mb的寿命和稳定性。用聚乙二醇和pluronic改性并加入互穿交联N,N-二乙基丙烯酰胺(NNDEA)和N,N-双(丙烯基)半胺(BAC)也可以提高交联pluronic-脂-氟碳纳米微泡 (CL-PEG-纳米微泡)的稳定性。而且,使用pluronic来增加磷脂膜的稳定性,还可以减小形成的颗粒的尺寸。CL-PEG-纳米微泡作为造影剂,可以增强回声信号,增加在病变部位的积累和保留能力。因此,CL-PEG-纳米微泡为***的靶向分子成像和进一步发展提供了创新。红色荧光超声微泡动物实验