将配体附着在微泡表面的基本方法有两种:要么通过直接共价键,要么通过生物素-亲和素连接。生物素-亲和素连接是一种直接的技术,其中生物素化的配体通过亲和素桥连接到生物素化的微泡上。尽管生物素-亲和素连锁在概念验证和临床前靶向研究中很有用,但免疫原性使其无法转化为人类。共价连接是更可取的和可以在创建微泡壳之前或之后进行。偶联到预形成的微泡上的策略包括通过碳二亚胺和n-羟基磺基琥珀酰亚胺将配体的氨基与微泡壳上的羧基结合,或者可选地将配体上的巯基与微泡壳上的马来酰亚胺结合。关于偶联化学的更多细节可以在A.L.Klibanov**近的一篇综述中找到。对于脂质包被的药物,使用预形成的配体-脂聚合物的优点是,在临床环境中,从微泡产生到给药到患者体内所需的步骤更少。然而,通过后期连锁,通过对预形成的微泡进行一系列修饰,可以更有效地利用配体。多年来,脂溶药物已被纳入运载工具,以避免全身毒性。定制超声微泡给药
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。浙江超声微泡动物实验通过将靶向指定表面标记物的配体附着在载药微泡的外部,可以实现更特异性的药物递送。
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。
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。 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。
纳米微泡的直径通常在150-500纳米之间,是***药物分布的诱人场景,并且与微泡相比,已证明可以改善**聚集和保留。近年来,纳米微泡表现出优异的稳定性,这增加了它们在各种生物医学应用中的应用。纳米微泡提供超声影像的对比度增强,因此具有***的诊断应用潜力。此外,它们也被用于药物、核酸和气体的传输。纳米微泡可以被认为是另一种提高体内运送效率的US敏感纳米载体。纳米微泡它们可以通过增加的滞留和渗透性效应在**组织内积累,可以通过靶向,也可以通过在其表面附着抗体。与US联合使用时,纳米微泡可用于改善药物在靶组织中的选择性分布。它们可用于US诱导的声纳穿孔,作为***性空化核,诱导细胞膜形成暂时性的孔,以改变细胞的通透性。因此,纳米微泡可以与药物一起使用,或者药物可以并入纳米微泡壳内,作为US介导的货物来促进产品在细胞内的摄取。超声已被证明可以增强溶栓,超声与微泡结合使用,在溶解血栓方面比单独使用造影剂或超声更成功。陕西超声微泡化合物
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。定制超声微泡给药
通过超声微泡诱导空化可以改变**血管和细胞膜的通透性。稳定空化(SC)和惯性空化(IC)都可以对*组织的血管壁和细胞膜造成机械干扰,从而提高EPR在**中的作用。超声作用于含有超声微泡的血管,可改变血管壁的通透性,导致药物外渗至间隙。***通透性的改变取决于多种因素,包括壳成分、气泡大小、***直径与气泡直径之比以及超声参数。除了改变血管壁的通透性外,超声微泡的空化还可以增强细胞膜的通透性。气泡的破裂和相关射流的产生可以瞬间破坏相邻的细胞膜。细胞膜内产生小孔,导致可修复或不可修复的声穿孔。在不同的超声参数下,细胞膜内会产生短暂的孔,外源物质因此可以被运输到细胞质中。超声微泡的崩溃还可以引起**组织中的细胞死亡,这进一步减轻了固体应力,并可以减少更深穿透的障碍。研究表明,空化效应可以通过三种不同的机制改变血管和细胞膜通透性:(1)在SC过程中振荡气泡受到规律的机械干扰时,细胞膜电位发生改变以促进内吞摄取。(2)在从SC到IC的转变过程中,振荡泡的体积发生了变化。血管内皮细胞之间的间隙暂时增加,血管内皮的完整性被破坏,从而增强了活性物质的扩散,活性物质可以进入组织。(3)基于IC产生的声孔作用,血管内皮细胞内产生瞬时孔隙。 定制超声微泡给药