增强血管通透性:超声和微泡的组合是一种很有前景的策略,可以增强血管通透性,改善药物从血液到组织的运输24。大多数药物需要穿过血管壁并到达实质细胞才能在药物递送中产生***效果,而血管壁通常是药物递送的障碍。超声和微泡的结合可以有效地克服这一障碍。安全高效:超声成像具有许多积极属性,包括安全、实时成像、普遍可及性和成本低等。超声微泡造影剂作为一种新型的体内药物载体,也具有安全、高效等优点25。在抗**等方面有很好的应用前景。免疫***潜力:超声和微泡的组合可以应用于基因和蛋白质递送,如用于免疫***的细胞因子和抗原等24。机械和热效应由超声和微泡的组合诱导,可以通过在**微环境中的免疫调节促进**免疫循环,从而抑制**生长。免疫调节可以被视为**免疫***的一种新策略。目前,超声微泡已发展为多模态造影剂、光热剂等。载药超声微泡气泡
临床应用场景差异不同类型的超声微泡造影剂在临床应用场景上也有所不同,这也会影响其安全性。传统商业造影剂主要用于心血管、腹部等部位的成像检查,其应用范围广泛,但在一些特殊患者群体(如肥胖、胸廓畸形、严重肺部疾病患者及超声负荷试验时)中,图像质量可能会受到影响,从而增加诊断的难度和风险5。新型研究级造影剂可能更适用于一些对成像质量要求较高的领域,如分子成像和***。在这些领域中,造影剂的高敏感性和均匀的声学响应可能有助于提高诊断的准确性和***的效果,同时也可能降低对患者的潜在风险2。纳米粒子造影剂则可能在特定的疾病模型或组织损伤中发挥作用。例如,在肌肉损伤模型中,PVO纳米粒子造影剂能够通过与肌肉损伤产生的H₂O₂反应,实现针对性的成像,减少对周围正常组织的影响,提高安全性12。综上所述,不同类型的超声微泡造影剂在安全性方面存在一定差异。传统商业造影剂在临床应用中较为成熟,但仍需关注其不良反应发生率和对特定患者群体的影响。新型研究级造影剂和纳米粒子造影剂在安全性方面表现出一些独特的优势,但仍需要进一步的研究和验证。在临床应用中,医生应根据患者的具体情况选择合适的超声微泡造影剂。 定制超声微泡研究通过超声微泡诱导空化可以改变血管和细胞膜的通透性。
微泡(MB)通常用作功能和分子超声(US)成像的造影剂。对于分子超声成像,MB被抗体或肽功能化,以便观察血管生成或内皮的受体表达。一般来说,与靶向MB的初始体外结合研究是使用相衬显微镜进行的。然而,在标准相衬显微镜下鉴定MB的困难通常导致高变异性、高观察者依赖性和低再现性。为了克服这些缺点,我们在这里描述了一种简单的后加载策略,用于用荧光团标记基于聚合物的MB分子成像旨在无创地可视化分子水平上发生的过程,如受体表达和酶活性。各种不同的诊断方式可用于分子成像,包括,例如,正电子发射断层扫描,磁共振成像,光学成像和超声(US)成像。除磁共振波谱外,所有分子成像技术都依赖于造影剂的使用。这些造影剂要么特异性结合靶细胞过表达的受体(从而在病理部位积累或保留更多信号),要么被酶特异性切割(从而在病理部位产生信号),分子超声成像中使用的造影剂是基于抗体或肽功能化的微泡(MB)。MB是由脂质或聚合物基外壳稳定的充满气体的囊泡;前者一般被称为软壳MB,后者被称为硬壳MB,尽管它们在大小、稳定性、生物降解性、循环时间、声学性能等方面存在差异,但软壳和硬壳MB都是非常适合用于分子超声成像的造影剂。由于其大小在1-5μm范围内。
超声造影剂通常是壳体包封、气体填充的微泡,直径约为1-10微米,壳通常由脂质、蛋白质或聚合物组成。当注入血液时,这些微泡的高可压缩性相对于周围的血液和组织,以及它们对超声波的高度非线性反应,导致所得到的超声图像中的血液组织对比度强烈增强1214。二、产生谐波调制增强信号在超声调制光学成像技术的基础上,结合高灵敏度的激光回馈技术提出了超声调制激光回馈技术。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5。三、利用非线性脉冲压缩算法提高对比度一种使用Golay相位编码、脉冲反转和幅度调制(GPIAM)的技术用于微泡造影剂成像。该技术通过增加入射波形的时间带宽积来提高对比组织比(CTR),使用非线性脉冲压缩算法在接收时压缩信号能量。与传统的脉冲反转幅度调制序列相比,使用8芯片GPIAM序列观察到CTR提高了6.5dB。但GPIAM编码使用四个输入脉冲,会导致帧率降低。该技术通过对微泡响应进行相位编码并随后使用非线性匹配滤波算法进行压缩,以增强造影剂的信号,同时保持分辨率并抑制组织信号。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。
改善成像性能相干的多换能器超声成像系统通过多个换能器的相干组合使得能够延长有效孔径。本研究提出使用微泡来生成该系统所需的点状目标。由此产生的较大的有效孔径改善了超声成像性能279。Golay相位编码、脉冲反转和幅度调制(GPIAM)技术用于微泡造影剂成像,通过增加激励波形的时间带宽积提高了对比组织比(CTR),从而改善了成像效果。尽管GPIAM编码使用四个输入脉冲会降低帧率,但结果表明微泡响应可以进行相位编码并随后使用非线性匹配滤波算法进行压缩,以增强造影剂的信号,同时保持分辨率并抑制组织信号5。实现超分辨率成像将微泡与高速超声成像系统结合,可以突破超声波的“瑞利极限”,实现对直径小于10微米的***的成像。而常规超声成像受超声波长的影响,分辨率只能达到300微米。在微泡表面结合特异性配体,所得靶向微泡可随血液循环选择性地抵达病变区,使超声诊断的敏感度和特异度进一步提高,对疾病的早期检测和靶向***具有重要意义。递送水平的药物或基因递送尚未证明静脉注射与临床相关浓度的微泡。广西超声微泡递送效率
微泡表面的加载也可以通过配体-受体相互作用来实现。载药超声微泡气泡
成像效果PLCM:体外和体内实验表明,PLCM在不同的超声条件下具有出色的回声特性。更重要的是,在相同的超声参数和浓度下,PLCM的成像时间比SonoVue(商用微泡)长得多24。脂质微泡UCAs:药效学实验表明,脂质微泡UCAs给药剂量为0.01ml/kg时,所有实验兔均获得满意的肾脏、肝脏声学图像,造影剂填充均匀,与周围组织分界清晰。脂质微泡肾脏造影时,其峰值减半时间为603±47s,廓清时间为726±6s;肝脏造影时其峰值减半时间为388±97s,廓清时间为718±89s,可以满足临床应用要求8。全氟丙烷人血白蛋白微球注射液:96例不孕症患者分为两组,分别应用全氟丙烷人血白蛋白微球注射液和SonoVue进行子宫输卵管造影,两组超声造影结果对比,显影清晰率、图像质量及即时疼痛指数无统计学差异,一致性较好。载药超声微泡气泡