將配體附著在微泡表面的基本方法有兩種:要么通過直接共價鍵,要么通過生物素-親和素連接。生物素-親和素連接是一種直接的技術(shù),其中生物素化的配體通過親和素橋連接到生物素化的微泡上。盡管生物素-親和素連鎖在概念驗證和臨床前靶向研究中很有用,但免疫原性使其無法轉(zhuǎn)化為人類。共價連接是更可取的和可以在創(chuàng)建微泡殼之前或之后進行。偶聯(lián)到預形成的微泡上的策略包括通過碳二亞胺和n-羥基磺基琥珀酰亞胺將配體的氨基與微泡殼上的羧基結(jié)合,或者可選地將配體上的巰基與微泡殼上的馬來酰亞胺結(jié)合。關于偶聯(lián)化學的更多細節(jié)可以在A.L.Klibanov**近的一篇綜述中找到。對于脂質(zhì)包被的藥物,使用預形成的配體-脂聚合物的優(yōu)點是,在臨床環(huán)境中,從微泡產(chǎn)生到給藥到患者體內(nèi)所需的步驟更少。然而,通過后期連鎖,通過對預形成的微泡進行一系列修飾,可以更有效地利用配體。些方法已經(jīng)被引入和優(yōu)化,以獲得可復制的尺寸,生物相容性,生物降解性和高成像穩(wěn)定性的回聲特性。河南超聲微泡遞送效率
目前,有3家微泡廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品可用于心臟病學應用,分別是Optison(GE Healthcare,Milwaukee,WI,),Definity(Lantheus Medical Imaging,Billerica,MA,E)和SonoVue(BraccoSpA,Milano,Italy)。這些試劑中的微泡大于1um,有效成像持續(xù)時間小于10分鐘。南京星葉生物公司研發(fā)的超聲微泡造影劑是有脂質(zhì)外殼包裹全氟丙烷惰性氣體組成,平均尺寸約為500-700nm,比商品化微泡的粒徑小得多。小尺寸分布防止微泡被困在肺***床中,從而允許長時間的體內(nèi)成像。納米微泡成像持續(xù)時間長達20分鐘,而聲諾維的成像持續(xù)時間小于6min。北京超聲微泡企業(yè)超聲微泡能夠在其中包含各種氣體,如全氟丙烷(C3F8))、氫氣(H2)氮氣(N2)一氧化氮(NO)氧氣(O2)等。
熒光標記的靶向微泡在血管生成過程中的應用。內(nèi)皮表面的許多內(nèi)皮標記物被上調(diào),特別是αvβ3和血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)受體。血管生成可以是*結(jié)生長的標志,也可以作為***慢性缺血(例如骨骼肌)的***干預手段。監(jiān)測這些情況在臨床前動物研究和臨床中可能很重要。血管生成內(nèi)皮的分子成像可以通過針對αvβ3或蛇毒崩解素肽echistatin的抗體進行。方便的是,具有RGD基序的echistatin在多種動物模型中對αvβ3具有高親和力,而抗體通常是物種特異性的,不能用于多種動物模型。Echistatin微泡可用于通過超聲評估基質(zhì)模型和更現(xiàn)實的**環(huán)境中的血管發(fā)育;共聚焦顯微鏡**確認靶向微泡蓄積。用抗VEGF受體2抗體修飾的氣泡還可以檢測**區(qū)域的血管生成內(nèi)皮,甚至可以監(jiān)測******的進展。在血管生成的血管環(huán)境中,還有各種各樣的其他配體可用于微泡固定和靶向,如RRL肽、針對內(nèi)啡肽/CD105的抗體等。可用于其他成像方式的小分子(多肽或模擬物)可以固定在泡殼上,以引導其到達αvβ3。
載藥超聲微泡造影劑另一種選擇是通過賦予超聲微泡生物啟發(fā)策略,其中天然細胞膜可以用作構(gòu)建超聲微泡的材料。天然細胞膜具有固有的合適特性,如生物相容性、免疫逃逸、自我識別和主動靶向特性。已有研究表明,血小板生物納米微泡對血管損傷具有優(yōu)越的靶向能力,可用于超聲造影成像。另一種可用于靶向***的候選細胞是白細胞或巨噬細胞,因為它們具有可以特異性結(jié)合***斑塊中VCAM-1受體的表面蛋白。為了增強細胞膜的降解,可以將超聲微泡與光熱劑結(jié)合,從而隨著溫度的升高,增加了現(xiàn)場降解的速度,從而提高了藥物在病變部位的釋放速度。多年來,脂溶藥物已被納入運載工具,以避免全身毒性。
通過超聲微泡誘導空化可以改變**血管和細胞膜的通透性。穩(wěn)定空化(SC)和慣性空化(IC)都可以對*組織的血管壁和細胞膜造成機械干擾,從而提高EPR在**中的作用。超聲作用于含有超聲微泡的血管,可改變血管壁的通透性,導致藥物外滲至間隙。***通透性的改變?nèi)Q于多種因素,包括殼成分、氣泡大小、***直徑與氣泡直徑之比以及超聲參數(shù)。除了改變血管壁的通透性外,超聲微泡的空化還可以增強細胞膜的通透性。氣泡的破裂和相關射流的產(chǎn)生可以瞬間破壞相鄰的細胞膜。細胞膜內(nèi)產(chǎn)生小孔,導致可修復或不可修復的聲穿孔。在不同的超聲參數(shù)下,細胞膜內(nèi)會產(chǎn)生短暫的孔,外源物質(zhì)因此可以被運輸?shù)郊毎|(zhì)中。超聲微泡的崩潰還可以引起**組織中的細胞死亡,這進一步減輕了固體應力,并可以減少更深穿透的障礙。研究表明,空化效應可以通過三種不同的機制改變血管和細胞膜通透性:(1)在SC過程中振蕩氣泡受到規(guī)律的機械干擾時,細胞膜電位發(fā)生改變以促進內(nèi)吞攝取。(2)在從SC到IC的轉(zhuǎn)變過程中,振蕩泡的體積發(fā)生了變化。血管內(nèi)皮細胞之間的間隙暫時增加,血管內(nèi)皮的完整性被破壞,從而增強了活性物質(zhì)的擴散,活性物質(zhì)可以進入組織。(3)基于IC產(chǎn)生的聲孔作用,血管內(nèi)皮細胞內(nèi)產(chǎn)生瞬時孔隙。 超聲照射聯(lián)合納米微泡的生物學效應。北京超聲微泡企業(yè)
遞送水平的藥物或基因遞送尚未證明靜脈注射與臨床相關濃度的微泡。河南超聲微泡遞送效率
超聲微泡造影劑在******中應用。***的**早指標之一是單核細胞與內(nèi)皮細胞的***和附著。這是由白細胞粘附分子(lam)如細胞間粘附分子-1(ICAM-1)的上調(diào)介導的。1997年,用于常規(guī)心肌超聲造影的帶有白蛋白殼的超聲造影劑在某些病理條件下通過心肌的轉(zhuǎn)運時間較慢。在體外實驗中,這些微泡優(yōu)先粘附在表達lam的內(nèi)皮細胞上。隨后,含有針對ICAM-1的單克隆抗體的超聲造影劑在體外和體內(nèi)均顯示出良好的結(jié)合效率。Villanueva等人和其他人描述了使用微泡對炎癥進行主動靶向,其中在炎癥反應期間***的內(nèi)皮細胞使用微泡進行靶向。Takalkar等人使用平行板流室來測定抗icam-1靶向的微泡對白細胞介素-1人工***的內(nèi)皮細胞的粘附性。增加了40倍與非靶向?qū)φ障啾?,靶向微泡發(fā)生了微泡粘附。微泡以高達100s-1的剪切速率粘附,這是較大小靜脈的特征。其他白細胞粘附分子在炎癥和缺血-再灌注損傷中上調(diào)。特別有趣的是p-選擇素,它已被超聲造影劑靶向炎癥小鼠模型。Rychak等人**近證明了可變形微泡與p-選擇素的靶向粘附。河南超聲微泡遞送效率