超声微泡的粒径大小直接影响微泡的动物的体内渗透和代谢。首先,与传统药物相比,超声造影剂微泡相对较大。微泡的直径一般为1-10um。**血管特别具有渗透性,通常有较大的内皮间隙;然而,造影剂微泡通常太大而无法脱离脉管系统。在Wheatley等人**近的一篇文章中,描述了一种纳米颗粒超声造影剂(直径450nm)具有良好的声学性能。该造影剂在实验家兔中产生了良好的肾脏混浊。南京星叶生物也有500nm左右的超声微泡造影剂。虽然超声造影剂的循环时间在过去几年有所增加,但这也是超声绐药时需要关注的问题。例如,索诺维的消除半衰期为6分钟。Albunex的摄取发生在大鼠和猪的肝脏、肺和脾脏,70%在3分钟内从血液中***。如果药物被网状内皮系统从循环中取出,则循环时间可能不够长,无法将更多的药物递送到目标区域。造影剂通常被注入外周静脉,因此在一个给定的循环周期中,只有少量的造影剂会通过**。为了破坏足够的造影剂以***增加局部浓度,必须进行多次循环。聚合物壳剂可**增加循环时间。虽然超声微泡是相对较大的药物,但可以附着在气泡表面或纳入内部脂质层的药物量是一个问题。在移植模型中,将抗icam -1抗体包被的微泡给予异位心脏移植大鼠,成功地在心脏环境中使用了icam -1靶向微泡。microbubble超声微泡气泡
超声微泡造影剂成像的优势在于其独特的多路复用方法和快速***的过程。与其他成像方式相比,超声微泡造影剂成像的优势在于其独特的多路复用方法。通常情况下,当分子成像造影剂在体内使用时,它会循环一段时间,并在靶体内积累得相当缓慢。血液***也是一个漫长的过程。为了针对几种不同的配体(如上面列出的所有配体)进行成像,必须使用具有不同光谱特征的几种染料或具有不同发射能量分布或衰变动力学的放射性同位素进行标记。在超声对比设置中,我们不能用不同的颜色“涂”微泡。然而,我们可以利用循环造影剂从血流中快速(在几分钟内)***的优势,以及分别通过对心室和靶的超声波破坏残余循环和沉积造影剂的能力。在一小时内,针对几个目标的分子成像可以**进行,并且可以获得感兴趣组织的完整分子图谱。microbubble超声微泡气泡组织中的微泡检测可以利用超声介导的微泡破坏。
***个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,该模型在狗身上注射了涂有磷脂酰丝氨酸的白细胞靶向微泡,磷脂酰丝氨酸是颗粒吞噬摄取的标记物。这些微泡针对的是在血管中积累且尚未外渗的白细胞:在再灌注后1小时观察到**靶向的造影剂在梗死区积累。在心肌中观察到超声造影剂信号、中性粒细胞靶向放射性示踪剂的积累与髓过氧化物酶(炎症的酶标记物)之间的相关性。上述方法的对比机制是基于白细胞在缺血-再灌注损伤区与上调的细胞粘附分子(p-选择素、e-选择素、ICAM-1和VCAM-1)在血管内膜上的强烈结合现象。因此,不依赖白细胞作为微泡的二级捕获目标可能是更好的策略,而是设计真正的分子显像剂,直接结合内皮细胞上上调的p-选择素、e-选择素、ICAM-1或VCAM-1分子。这样的试剂已经可用,并在体外流动室设置以及模型体内系统中进行了测试。
超声照射联合纳米微泡的生物学效应。超声给药技术是基于细胞穿孔的生物物理过程,超声结合纳米微泡和这个过程被称为超声穿孔。与其他纳米粒子相比,纳米微泡在超声能量照射下具有“塌缩”的特殊性质,导致纳米微泡内爆,改变细胞膜的通透性。当超声能量充分增加时,就会发生“超声空化”效应,即液体中的气泡(空化核)振动生长,不断地从声学场中积累能量并坍缩,直到能量达到某一阈值。超声波照射引起超声空化,导致细胞膜出现直径约300nm的空隙,稳定空化的特征是纳米气泡重复的、不坍缩的振荡,对附近细胞产生局部低应力和剪切应力,从而增加血管的通透性。此外,超声波辐照还能产生热和机械***作用。超声波辐照的生物学效应可以增加细胞膜的通透性,诱导基因转移,提高细胞内药物浓度,栓塞**,滋养血管,克服组织屏障,发挥至关重要的靶向作用。“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。
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。超声联合纳米微泡递送RNA。天津超声微泡惰性气体
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。microbubble超声微泡气泡
超声微泡可以通过各种制造方法来制造,这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。MNB的制造过程必须注重生物相容性和安全性,以免在体外和体内阶段测试时产生毒性。在制造阶段,涂层配方将决定寿命,对刺激(如超声波)的响应,并影响超声微泡的自组装尺寸。药物装载有几种策略,例如将药物和气体封装在**内,将药物同化到**和外壳之间的层中,以及利用静电相互作用。表面活性剂的加入,如Tween,可以维持超声微泡的稳定性,防止超声微泡携带的药物聚结。另一种药物装载方法是通过应用静电相互作用来帮助配体附着在超声微泡外壳或基因递送上。用超声微泡递送核酸也有助于延长其在血液中的循环时间,防止核酸的降解,并增强靶向药物递送的功效。为了获得如上所述的所需体系,可以使用一些技术来生产超声微泡,即超声、乳化、机械搅拌、激光烧蚀、喷墨和逐层法。microbubble超声微泡气泡