微泡的惯性空化和破坏可产生强大的机械应力，增强周围组织的渗透性，并可进一步增加药物从血液外渗到细胞质或间质中。超声造影剂是高回声的微泡，具有许多独特的性质。微泡基本上可以提高常规超声成像对微循环的灵敏度。微泡响应入射超声脉冲的共振导致非线性谐波发射，在微泡特异性成像中作为微泡的特征。高频超声的稳定空化也可以温和地增加组织的通透性，即使在高的情况下也不会造成任何损害声压。微泡可以携带药物，释放药物超声介导的微泡破坏同时增强血管通透性，增加药物在组织中的沉积。可以将各种靶向配体偶联到微泡表面，实现配体定向和位点特异性积累，用于靶向成像。靶向微泡心脏成像研究是在急性缺血再灌注损伤模型中进行的。山东超声微泡靶向肽
如果这些气泡要在患者体内给药后与特定受体结合，就必须将靶向配体附着到微泡壳上。偶联可以通过共价或非共价手段来实现，也可以通过这些技术的组合来实现。对于没有被气泡制造的恶劣条件灭活的小分子配体，只需将配体-聚合物/脂质偶联物(例如，生物素衍生物)添加到气泡制备介质中。在某些情况下，即使是蛋白质，如亲和素，也可以通过超声与白蛋白一起合并到气泡壳中，并保留其特定活性。研究中使用的许多配体都以生物素化的形式存在，只需将它们添加到亲和素包被或链亲和素包被的气泡中，就会产生配体装饰的气泡。靶向配体被拴在微泡壳上。或者，不会在微泡制备中存活的蛋白质配体(如抗体)可以共价附着在预配制的气泡上，例如，通过酰胺键形成。通过附着配体靶向微泡的过程可以用以下顺序来描述。配体修饰的气泡随着血流在脉管系统中移动;一小部分气泡会撞到物体上，比如携带特定受体的内皮细胞、白细胞或血凝块，这些都是分子成像的实际目标。山东超声微泡靶向肽超声微泡能够在其中包含各种气体，如全氟丙烷（C3F8)）、氢气(H2)氮气(N2)一氧化氮(NO)氧气(O2)等。
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。
组织中的微泡检测可以利用超声介导的微泡破坏。超声压力通常以机械指数(MI)的形式出现在医学成像系统的屏幕上，一个相对商，计算为峰值负声压除以频率的平方根。非线性微泡行为一般在声压较高时表现得更明显(例如MI 0.2)。在某些系统中，它可能是检测到的***机会，例如，较小的微泡。在更高的压力下(MI 0.4和高达1-1.9，取决于频率)，微泡被破坏，它们的声学后向散射信号完全消失，这可以提供额外的证据，证明目标造影剂存在于组织中。一些气泡壳(通常是那些涂有薄脂质单层的)是柔韧性的，即使在低压超声(例如MI 0.06)下也会振动。对于厚壳聚合物气泡，除非达到临界压力并且外壳破裂，否则微泡不会振动，并且声回波响应仍然很低。对于壳较厚的气泡，从气泡中产生回声的临界声能更高。超声微泡造影剂的外壳是有脂质组成的。
超声微泡的壳体类型的变化会影响所产生气泡的厚度、刚度和耐久性。除此之外，壳的厚度在气体**和外部介质之间起着屏障的作用，不同的材料会产生不同的壳厚度。含脂类的壳厚约为3nm，而基于蛋白质和聚合物的壳厚分别约在15 - 20nm和100 - 200nm之间。脂基超声微泡比聚合物基超声微泡更容易制备和修饰。脂基超声微泡常用的外壳材料包括二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(DPPC)和1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(dsc)。壳聚糖和白蛋白是聚合物基超声微泡和蛋白质基超声微泡中使用的材料的例子。聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)由于其天然的生物可降解性，也是合成超声微泡的常用材料。微泡的惯性空化和破坏产生强大机械应力增强周围组织的渗透性并进一步增加药物从血液外渗到细胞质或间质中。靶向超声微泡DNA
南京星叶生物研发的超声微泡造影剂是有脂质外壳包裹全氟丙烷惰性气体组成，平均尺寸约为500-700nm。山东超声微泡靶向肽
微泡表面选择合适的偶联化学和修饰顺序取决于配体的类型。一个重要的考虑因素是配体的大小及其对生物利用度的影响。小的亲水分子，如代谢物和肽，可以直接偶联到聚合物间隔物上，而不会***影响聚合物动力学。相比之下，大的蛋白质配体，如抗体，由于剪切应力和涉及微泡分散的有机溶剂，容易变性。因此，抗体（~120 kDa）通常通过生物素-亲和素连接连接到预形成的微泡表面。所得到的复合物更像一个刚性支架，而不是一个自由的聚合物链（50），配体与聚合物刷（~5 kDa）被大块的亲和素分子（~60 kDa）很好地分离。山东超声微泡靶向肽
