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。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。合成超声微泡化合物
超声微泡造影剂是一种先进的医疗技术,具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。作为一种非侵入性的检查方法,超声微泡造影剂在诊断和***方面具有独特的优势。首先,超声微泡造影剂具有高度安全性和可靠性。相比其他检查方法,如CT和MRI,超声微泡造影剂无需使用放射性物质,避免了患者暴露于辐射的风险。同时,超声微泡造影剂的成分经过严格筛选,确保了其在体内的稳定性和生物相容性,减少了不良反应的发生。其次,超声微泡造影剂具有高分辨率和高灵敏度。超声波能够穿透人体组织,通过对超声波的反射和散射信号进行分析,可以清晰地观察到血流动力学和组织结构的变化。湖北超声微泡品牌组织中的微泡检测可以利用超声介导的微泡破坏。
微泡表面的加载也可以通过配体-受体相互作用来实现。例如,Lum等人**近报道了一项研究,其中纳米颗粒通过生物素-亲和素连锁结合到外壳上。固体聚苯乙烯纳米颗粒作为模型系统,可以用可生物降解的材料代替装载药物或基因的纳米颗粒。或者,软纳米颗粒,如脂质体,已成功加载到微泡。这些结果提出了一种模块化的加载方法,即首先将***性化合物加载到纳米颗粒室中,然后将其加载到微泡载体上。这种方法提供了一个多功能平台,可以根据特定***剂的疏水性、大小和释放要求进行定制。
随着微泡造影剂的加入超声对***大小的血管和非常低的流速变得敏感,同时保持了传统b型成像检测形态信息的能力。由于它们具有高度可压缩性并导致超声的强散射,因此微泡在超声图像上显得非常明亮。当失音时,这些介质的膨胀和收缩导致非线性信号的产生。功率多普勒成像涉及一系列超声脉冲的传输和接收,其中脉冲之间的散射体运动用于检测血流。功率多普勒与超声造影剂相结合可提高小血管的检出率。在人类乳腺肿块的二维和三维功率多普勒超声检查中发现,组织逻辑微血管密度(MVD)与**内血管数量之间存在很强的相关性。另一项研究利用**中增强像元与总像元的比例来跟踪小鼠异种移植**的抗血管生成***。与对照组相比,***组的信号像元率***降低,并与MVD相关。已经描述了各种其他方法来增强非线性造影剂回波并抑制周围组织产生的回波。谐波成像是一大类技术,它们具有以一个频率发送入射光束并以入射光束的谐波(整数倍)侦听返**声的共同特征。虽然谐波成像是一种有用的技术,但它也有局限性。**重要的是,由于固有的根据该技术的特性通常必须在图像对比度和空间分辨率之间做出妥协。此外,由于非线性声音传播,组织也会产生非线性回声,从而降低对比度分辨率。超声微泡有效地产生反向散射超声,增强对比度,以便将目标部位(血管)与周围组织区分开来。
微泡表面的电荷和配体可以用来增加靶向的特异性。Lindner等人发现,由于与先天免疫系统的相互作用,阳离子微泡在经历缺血/再灌注和炎症的组织的微循环中持续存在。然而,考虑到生物环境的复杂性,静电相互作用通常没有足够的特异性。另一方面,配体-受体相互作用在生物介质中产生高特异性。在这种情况下,微泡表面被配体装饰,这些配体特异性地结合血管腔内细胞上的受体。如上所述,脂质聚合物是形成稳定微泡所必需的。聚合物的存在需要配体和单层外壳之间的间隔物,以便配体询问其在相对表面上的受体。通常情况下,配体被与周围的链长度相等或更长的间隔剂拴在一起。这使配体比较大限度地暴露于生物环境中。旨在比较大限度地使配体暴露于靶组织的表面结构也存在增加免疫原性化合物呈递的风险,从而导致早期颗粒***,或者更糟的是,产生超敏反应。例如,有的实验室的数据清楚地表明,存在于微泡上的生物素共轭脂聚合物***了人类和小鼠的补体系统。需要更多的研究来测试栓系抗体或肽配体是否也会引发免疫反应。为了解释免疫原性作用,Borden等人(47)表明,配体可以被聚合物覆盖层掩盖以提高循环半衰期,然后可以通过超声辐射力局部显示以与靶标结合。使用超声微泡输送气体有两种方法:扩散(自发过程)和静脉注射,静脉注射通过超声波破坏气泡继续进行。靶向超声微泡化合物
声空化是在声压场作用下液体中蒸气泡的形成和坍缩。合成超声微泡化合物
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。合成超声微泡化合物