目前,有3家微泡厂家生产的产品可用于心脏病学应用,分别是Optison(GE Healthcare,Milwaukee,WI,),Definity(Lantheus Medical Imaging,Billerica,MA,E)和SonoVue(BraccoSpA,Milano,Italy)。这些试剂中的微泡大于1um,有效成像持续时间小于10分钟。南京星叶生物公司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,比商品化微泡的粒径小得多。小尺寸分布防止微泡被困在肺***床中,从而允许长时间的体内成像。纳米微泡成像持续时间长达20分钟,而声诺维的成像持续时间小于6min。通过超声微泡诱导空化可以改变血管和细胞膜的通透性。肺靶向超声微泡研发
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。福建胰腺靶向超声微泡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。
**初的微泡靶向实验是在静态条件下进行的:将气泡与目标表面接触(通常是倒置),在没有流动的情况下孵育几分钟,然后将剩余的自由气泡洗掉,测量保留气泡的数量和声学响应。然而,这种情况并不是脉管系统内真正靶向的良好模型,在脉管系统内,结合发生时没有任何流动停止。取决于配体-受体结合和脱离动力学,以及配体和受体的表面密度、血流和壁剪切条件,与靶标的结合可能发生,也可能不发生。结合可能是短暂的(几分之一秒),也可能是长久的(几秒或几分钟),这取决于在初始接触期间有多少牢固的键有机会形成。了解微泡靶向性的比较好方法是在体外受控条件下,以已知的流速、配体和受体密度进行靶向性研究。平行板流室通常用于这些研究。一些配体(如抗体)能够与目标抗原牢固结合(一旦结合发生解离抗体和抗原可能需要几天的时间,但这种结合并不总是很快的。在流动的情况下,颗粒上的配体与受体结合的时间非常有限。在极端情况下(大血管中1米/秒的血流),典型的配体与受体结合位点线性尺寸为1纳米时,必须在1纳秒内发生有效结合,这是一个极短的时间,与大多数抗体-抗原kon动力学常数不相容。
***的诊断是在选择合适的***方法之前确定和分析疾病部位的初始阶段以及区分各种类型的病理病变,特别是***性疾病。诊断通常在成像技术的帮助下实现,成像技术使研究人员能够更好地了解和可视化***斑块及其进展。然而,成像方法有时无法准确分析易损斑块,因此研究人员使用特异性靶向超声微泡开发心肌梗死。有几种靶向***的分子靶标,包括细胞间粘附分子(ICAM-1)、血管细胞粘附分子1 (VCAM-1)、选择素、氧化脂质、薄纤维帽和血管平滑肌细胞(VSMCs)。例如,p -选择素在几种心血管疾病和损伤的血管内皮中表达,CD81是***斑块形成的初始阶段标志物。除了常见的靶点外,还有许多***的分子靶点,目前仍很少被使用和探索。这些分子靶点可用于增强超声微泡的主动靶向传递,扩大***诊断和***的可能性。为了获得成功的MNB靶向,需要进行表面修饰以附着特定的配体或抗体。针对心肌梗死的靶向超声微泡必须基于受体与配体之间的强亲和力,通过鼻内注射和超声应用,可以在计算机屏幕上清楚地观察到生成的图像。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。
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。 除了靶向成像,超声微泡造影剂还可用于提供有效载荷。肺靶向超声微泡研发
微泡表面的加载也可以通过配体-受体相互作用来实现。肺靶向超声微泡研发
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。肺靶向超声微泡研发