研究人員開發(fā)了靶向超聲微泡在***中的應(yīng)用,以制造一種可行且直接的載體,用于輸送氣體、藥物和核酸,這些載體與超聲波、光熱、pH和光(刺激觸發(fā))超聲微泡相結(jié)合。使用超聲微泡輸送***氣體有兩種方法:擴(kuò)散(自發(fā)過程)和靜脈注射,靜脈注射通過超聲波破壞氣泡繼續(xù)進(jìn)行。擴(kuò)散過程與超聲微泡**和血管之間的濃度梯度有關(guān),其中氣體可以擴(kuò)散出去,因?yàn)槌曃⑴莸耐鈿な强蓾B透的。為了釋放被困在超聲微泡中的藥物或氣體,可以通過稱為超聲穿孔的空化過程施加超聲刺激,影響細(xì)胞膜的完整性,從而增強(qiáng)藥物傳遞系統(tǒng),包括內(nèi)吞作用和胞吞作用。超聲誘導(dǎo)空化,包括振蕩和破壞,對超聲微泡和周圍組織產(chǎn)生物理影響。空化有兩種類型,即穩(wěn)定空化和慣性空化。穩(wěn)定空化通常用于***,特別是在給藥中,使用超聲和超聲造影劑的組合。穩(wěn)定空化會產(chǎn)生微流,而慣性空化則會產(chǎn)生激波、流體噴射和自由基。慣性空化可以使超聲微泡崩潰,導(dǎo)致細(xì)胞膜或組織暫時開放。超聲微泡只有在聚焦超聲輻射的幫助下才能在目標(biāo)部位坍塌,這可以暫時打開細(xì)胞膜以幫助藥物遞送。超聲微泡作為納米醫(yī)學(xué),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的診斷方面具有多方面的優(yōu)勢。陜西綠色熒光超聲微泡
遞送***水平的藥物或***性基因遞送尚未證明靜脈注射與臨床相關(guān)濃度的微泡。大鼠心臟基因轉(zhuǎn)染使用1毫升靜脈注射超聲造影劑,濃度約為1×109微泡/ml。將***性基因有效遞送到大鼠胰腺的方法是,在外殼內(nèi)注射1毫升含有該基因的微泡,注射濃度為5×109微泡/ml。這些研究使用的劑量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于推薦用于人體成像的劑量。能夠通過小劑量靜脈注射微泡成功轉(zhuǎn)染的微泡劑的開發(fā)對未來的轉(zhuǎn)化非常重要研究。然而,目前尚不清楚,是由于微泡的有效載荷能力較低而需要高濃度,還是超聲波應(yīng)用時需要高濃度的氣泡。或者,可以考慮在肌肉或動脈內(nèi)注射高濃度微泡以實(shí)現(xiàn)局部藥物或基因遞送的介入性技術(shù)。在小型臨床前研究中,肌內(nèi)注射微泡和質(zhì)粒可產(chǎn)生一致的局部轉(zhuǎn)染。將質(zhì)粒DNA和微泡共同注入腎動脈,結(jié)合瞬時血管壓迫和超聲,已被證明可在腎臟中產(chǎn)生局部基因表達(dá)。將質(zhì)粒DNA和微泡共同注射到腦脊液中,再加上超聲波,產(chǎn)生了DNA轉(zhuǎn)移到大鼠***系統(tǒng)。Tsunoda等人表明,與通過尾靜脈注射相比,向左心室局部注射微泡和質(zhì)粒DNA后,報告基因轉(zhuǎn)染到心臟的數(shù)量增加了一個數(shù)量級。 黑龍江載藥超聲微泡超聲微泡可以通過各種制造方法來制造。
載藥超聲微泡造影劑的設(shè)計(jì)之一是使藥物由于細(xì)胞內(nèi)pH值的變化或外部光或聲音的刺激而釋放。修飾超聲微泡的一個很有前途的策略是使用電荷可切換的納米顆粒,這種納米顆??梢越?jīng)歷表面電荷從負(fù)向正的變化,從而增加細(xì)胞的攝取。此外,還可以提出超聲微泡的其他刺激響應(yīng)設(shè)計(jì)。例如,活性氧(ROS)反應(yīng)性超聲微泡可以被開發(fā)用于產(chǎn)生觸發(fā)藥物釋放的系統(tǒng)。這是通過將超聲微泡與ROS響應(yīng)材料結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的,其中光或超聲介導(dǎo)的ROS產(chǎn)生可以提高超聲微泡釋放藥物的速度。此外,由于***病例中ROS水平升高,超聲微泡也可以利用ROS響應(yīng)熒光探針進(jìn)行成像或?qū)崟r監(jiān)測,以檢測富含ROS的病變。
超聲微泡造影劑成像的優(yōu)勢在于其獨(dú)特的多路復(fù)用方法和快速***的過程。與其他成像方式相比,超聲微泡造影劑成像的優(yōu)勢在于其獨(dú)特的多路復(fù)用方法。通常情況下,當(dāng)分子成像造影劑在體內(nèi)使用時,它會循環(huán)一段時間,并在靶體內(nèi)積累得相當(dāng)緩慢。血液***也是一個漫長的過程。為了針對幾種不同的配體(如上面列出的所有配體)進(jìn)行成像,必須使用具有不同光譜特征的幾種染料或具有不同發(fā)射能量分布或衰變動力學(xué)的放射性同位素進(jìn)行標(biāo)記。在超聲對比設(shè)置中,我們不能用不同的顏色“涂”微泡。然而,我們可以利用循環(huán)造影劑從血流中快速(在幾分鐘內(nèi))***的優(yōu)勢,以及分別通過對心室和靶的超聲波破壞殘余循環(huán)和沉積造影劑的能力。在一小時內(nèi),針對幾個目標(biāo)的分子成像可以**進(jìn)行,并且可以獲得感興趣組織的完整分子圖譜。聲空化是在聲壓場作用下液體中蒸氣泡的形成和坍縮。
微泡表面的電荷和配體可以用來增加靶向的特異性。Lindner等人發(fā)現(xiàn),由于與先天免疫系統(tǒng)的相互作用,陽離子微泡在經(jīng)歷缺血/再灌注和炎癥的組織的微循環(huán)中持續(xù)存在。然而,考慮到生物環(huán)境的復(fù)雜性,靜電相互作用通常沒有足夠的特異性。另一方面,配體-受體相互作用在生物介質(zhì)中產(chǎn)生高特異性。在這種情況下,微泡表面被配體裝飾,這些配體特異性地結(jié)合血管腔內(nèi)細(xì)胞上的受體。如上所述,脂質(zhì)聚合物是形成穩(wěn)定微泡所必需的。聚合物的存在需要配體和單層外殼之間的間隔物,以便配體詢問其在相對表面上的受體。通常情況下,配體被與周圍的鏈長度相等或更長的間隔劑拴在一起。這使配體比較大限度地暴露于生物環(huán)境中。旨在比較大限度地使配體暴露于靶組織的表面結(jié)構(gòu)也存在增加免疫原性化合物呈遞的風(fēng)險,從而導(dǎo)致早期顆粒***,或者更糟的是,產(chǎn)生超敏反應(yīng)。例如,有的實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)清楚地表明,存在于微泡上的生物素共軛脂聚合物***了人類和小鼠的補(bǔ)體系統(tǒng)。需要更多的研究來測試栓系抗體或肽配體是否也會引發(fā)免疫反應(yīng)。為了解釋免疫原性作用,Borden等人(47)表明,配體可以被聚合物覆蓋層掩蓋以提高循環(huán)半衰期,然后可以通過超聲輻射力局部顯示以與靶標(biāo)結(jié)合。氣泡在靶區(qū)域的聚集和藥物的釋放主要依賴于各種外源性和內(nèi)源性刺激,并不是由特異性的主動靶向引起的。綠色熒光超聲微泡蛋白
幾種類型的配體已被偶聯(lián)到微泡上,包括抗抗體、多肽和維生素。陜西綠色熒光超聲微泡
隨著微泡造影劑的加入超聲對***大小的血管和非常低的流速變得敏感,同時保持了傳統(tǒng)b型成像檢測形態(tài)信息的能力。由于它們具有高度可壓縮性并導(dǎo)致超聲的強(qiáng)散射,因此微泡在超聲圖像上顯得非常明亮。當(dāng)失音時,這些介質(zhì)的膨脹和收縮導(dǎo)致非線性信號的產(chǎn)生。功率多普勒成像涉及一系列超聲脈沖的傳輸和接收,其中脈沖之間的散射體運(yùn)動用于檢測血流。功率多普勒與超聲造影劑相結(jié)合可提高小血管的檢出率。在人類乳腺腫塊的二維和三維功率多普勒超聲檢查中發(fā)現(xiàn),組織邏輯微血管密度(MVD)與**內(nèi)血管數(shù)量之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。另一項(xiàng)研究利用**中增強(qiáng)像元與總像元的比例來跟蹤小鼠異種移植**的抗血管生成***。與對照組相比,***組的信號像元率***降低,并與MVD相關(guān)。已經(jīng)描述了各種其他方法來增強(qiáng)非線性造影劑回波并抑制周圍組織產(chǎn)生的回波。諧波成像是一大類技術(shù),它們具有以一個頻率發(fā)送入射光束并以入射光束的諧波(整數(shù)倍)偵聽返**聲的共同特征。雖然諧波成像是一種有用的技術(shù),但它也有局限性。**重要的是,由于固有的根據(jù)該技術(shù)的特性通常必須在圖像對比度和空間分辨率之間做出妥協(xié)。此外,由于非線性聲音傳播,組織也會產(chǎn)生非線性回聲,從而降低對比度分辨率。陜西綠色熒光超聲微泡