全氟化碳气体的可压缩性增强超声成像对比度:超声对比剂包括高可压缩的气体微泡,这些微米尺寸的颗粒通常填充有低溶解度全氟化物气体,并涂有薄壳,通常是脂质单层。由于其可压缩性明显低于周围的软组织,气体微泡在超声成像中能够增强对比度。例如,对于对比度超声成像,***的造影剂包括高可压缩的气体微泡,这些颗粒在血液中循环几分钟,展示了良好的安全性,并且已经在临床上普遍用作血液池剂6。影响新型造影剂性能:对于纤维素纳米纤维(CNF)壳的全氟戊烷(PFP)液滴,一种Pickering乳液类型,其CNF壳对预测的共振行为和可压缩性有***影响。CNF壳的体积和杨氏模量比先前报道的壳材料大得多,这使得其预测的线性共振行为在医学超声的上限范围(5-8MHz),虽然在比较好条件下进行谐波成像较困难,但仍可使用非线性超声成像序列在临床常用频率下对其进行成像,表明其在特定条件下具有可压缩性且能在临床上发挥作用13。综上所述,超声微泡造影剂中全氟化碳气体的稳定性和可压缩性在不同方面表现出其在医学超声成像和***中的重要价值。几种类型的配体已被偶联到微泡上,包括抗抗体、多肽和维生素。中国台湾超声微泡设计
超声微泡的壳体类型的变化会影响所产生气泡的厚度、刚度和耐久性。除此之外,壳的厚度在气体**和外部介质之间起着屏障的作用,不同的材料会产生不同的壳厚度。含脂类的壳厚约为3nm,而基于蛋白质和聚合物的壳厚分别约在15 - 20nm和100 - 200nm之间。脂基超声微泡比聚合物基超声微泡更容易制备和修饰。脂基超声微泡常用的外壳材料包括二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(DPPC)和1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(dsc)。壳聚糖和白蛋白是聚合物基超声微泡和蛋白质基超声微泡中使用的材料的例子。聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)由于其天然的生物可降解性,也是合成超声微泡的常用材料。上海红色荧光超声微泡荧光标记的靶向微泡在非心脏病血管的应用。
超声微泡造影剂在成像中起着多方面的重要作用。以下是对其作用的详细阐述:一、增强成像信号在透明溶液中,超声微泡造影剂可以增强超声调制激光回馈信号,并产生谐波调制。通过检测回馈基波和谐波信号增强量的方法可提高成像对比度1。例如,在超声调制光学成像技术中,结合高灵敏度的激光回馈技术和超声微泡造影剂,建立含微泡介质的蒙特卡罗光子传输模型,研究发现超声微泡造影剂能够***增强成像信号。超声造影剂通常是高度回声的微泡,具有许多独特的特性。微泡可以基本提高常规超声成像对微循环的敏感性。微泡对入射超声脉冲的共振会产生非线性谐波发射,这是微泡在微泡特异性成像中的特征。在超声成像中,利用微泡的这些特性可以提高成像的清晰度和准确性4。
对次谐发射的影响次谐信号从膨胀的脂质壳微泡反向散射,能改善对比增强的超声成像的检测和灵敏度。微泡填充气体对次谐发射有重要影响,不同的填充气体如硫磺酰氟(SF₆)、八氟丙烷(C₃F₈)、十氟丁烷(C₄F₁0)、氮(N₂)/C₄F₁0或空气等,会使磷脂壳微泡的次谐发射呈现出不同的特征236。例如,填充有C₄F₁0的微泡会记录到具有20-40分钟延迟发射和增加12-18dB次谐发射强度的可测量变化。C₄F₁0随空气的替代会消除次谐排放中的早期观察到的延迟;SF₆取代C₄F₁0会成功引发所得药物的次谐发射的延迟,而C₄F₁0取代SF₆会消除早期观察到的次谐发射的抑制236。这表明微泡剂中所含的填充气体以时间依赖的方式影响次谐波排放。综上所述,在超声微泡造影剂中加入气体对于增强超声成像效果、在***应用中发挥作用以及影响次谐发射等方面都具有重要意义。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。
成像过程中的安全性在成像过程中,不同类型的超声微泡造影剂对超声波的响应也有所不同。传统商业造影剂在一定的成像频率下能够提供较好的图像对比度,但可能会受到患者身体状况(如肥胖、胸廓畸形、严重肺部疾病等)的影响,图像质量可能会下降5。新型研究级造影剂由于其单分散性和高敏感性,在成像过程中能够提供更均匀的声学响应和更高的成像敏感性,这可能有助于提高诊断的准确性,同时也可能降低对患者的重复检查次数,从而减少潜在的风险2。纳米粒子造影剂在特定的组织损伤模型中,能够通过与特定的生物标志物反应,实现针对性的成像,减少对周围正常组织的影响12。脂质壳比其他类型的壳(如聚合物)更不稳定,但它们更容易形成并产生更有回声的微泡。中国台湾超声微泡设计
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。中国台湾超声微泡设计
超声微泡造影剂在******中应用。***的**早指标之一是单核细胞与内皮细胞的***和附着。这是由白细胞粘附分子(lam)如细胞间粘附分子-1(ICAM-1)的上调介导的。1997年,用于常规心肌超声造影的带有白蛋白壳的超声造影剂在某些病理条件下通过心肌的转运时间较慢。在体外实验中,这些微泡优先粘附在表达lam的内皮细胞上。随后,含有针对ICAM-1的单克隆抗体的超声造影剂在体外和体内均显示出良好的结合效率。Villanueva等人和其他人描述了使用微泡对炎症进行主动靶向,其中在炎症反应期间***的内皮细胞使用微泡进行靶向。Takalkar等人使用平行板流室来测定抗icam-1靶向的微泡对白细胞介素-1人工***的内皮细胞的粘附性。增加了40倍与非靶向对照相比,靶向微泡发生了微泡粘附。微泡以高达100s-1的剪切速率粘附,这是较大小静脉的特征。其他白细胞粘附分子在炎症和缺血-再灌注损伤中上调。特别有趣的是p-选择素,它已被超声造影剂靶向炎症小鼠模型。Rychak等人**近证明了可变形微泡与p-选择素的靶向粘附。中国台湾超声微泡设计