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。荧光标记的靶向微泡在非心脏病血管的应用。北京超声微泡成像
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。特别令人感兴趣的问题是,目标是否存在,药物是否达到目标,以及预期目标是否真的是正在***的目标。有多种有趣的生物过程适合应用靶向超声成像来监测药物递送的疗效。我们的研究小组描述了一种对比增强超声技术,将破坏-补充超声与亚谐波相位反转成像相结合,以提高空间分辨率,并区分对比回波和非苏回波。在非破坏性成像脉冲期间,声音以指定频率从换能器传输,而接收函数则被检测到原频率的次谐波频率。次谐波振荡是由超声造影剂而不是周围组织***产生的,导致血管内造影剂产生大量的次谐波回声,而周围组织几乎没有信号。生成了血流速度和整体综合强度的定量参数图,并且与金标准技术相比,灌注测量更有利。该技术用于监测用抗血管生成药物***的实验性**的反应,并确定对***的不同反应水平。北京超声微泡成像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。
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。排斥心脏的靶向微泡对比强度几乎比非排斥对照高一个数量级。与移植排斥成像相比,一项更为***的临床任务是确定在到达急诊室时经历暂时胸痛的患者是否发生了短暂性心肌缺血事件并随后得到解决。用于该试验的一种有用的分子显像剂可以检测短暂性缺血心肌组织中内皮细胞上调的p选择素或e选择素。所谓的“缺血记忆剂”是通过链亲和素-生物素连接将抗p -选择素抗体或SialylLewisx放在微泡壳上制备的。在遭受短暂(10至15分钟)血管闭塞的大鼠中,再灌注溶解一小时后注射碳水化合物修饰剂,观察到超声后向散射信号与非缺血区域相比增强了几倍。50在该模型中,没有发生梗死,但缺血确实导致血管内皮活化。在短暂(闭塞10分钟)缺血小鼠心肌中也观察到类似的结果。在给予抗p -选择素抗体靶向泡后,心脏缺血区域的超声造影增强与对照组非缺血区域的信号有统计学差异。
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。超声造影剂在体外和体内均显示出良好的结合效率。
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。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。定制超声微泡药物
组织中的生物学改变对纳米微泡的效率起着至关重要的作用。北京超声微泡成像
***斑块的检测对于*******的发病率和死亡率可能更为重要。由于潜在的炎症,活性斑块区域的内皮细胞被***马托雷过程;因此,内皮细胞中这些位点上的VCAM-1和选择素应该被上调,用抗VCAM-1靶向微泡和抗p-选择素靶向或抗e -选择素靶向泡进行分子成像可能是有用的。在这种情况下,可用的动物模型是高胆固醇饮食的apoE⫺/⫺小鼠。**近,研究人员利用抗vcam -1抗体修饰的生物素化微泡成功靶向了这类小鼠主动脉弓内的斑块。由于大多数单克隆抗体本身可能无法在快速流动条件下靶向微泡,因此在同一链霉亲和素修饰的微泡上结合快速结合的生物素化SialylLewisx聚合物和紧密结合的生物素化抗vcam -1抗体可能会有所帮助。事实上,在高胆固醇饮食的apoE-/-小鼠中,这些配体组合的微泡靶向成功地在动脉血管区域积累,但在对照组小鼠中却没有,尽管有高剪切流量。北京超声微泡成像