合成超聲微泡定做

來源: 發(fā)布時間:2024-09-22

超聲照射聯(lián)合納米微泡的生物學(xué)效應(yīng)。超聲給藥技術(shù)是基于細(xì)胞穿孔的生物物理過程,超聲結(jié)合納米微泡和這個過程被稱為超聲穿孔。與其他納米粒子相比,納米微泡在超聲能量照射下具有“塌縮”的特殊性質(zhì),導(dǎo)致納米微泡內(nèi)爆,改變細(xì)胞膜的通透性。當(dāng)超聲能量充分增加時,就會發(fā)生“超聲空化”效應(yīng),即液體中的氣泡(空化核)振動生長,不斷地從聲學(xué)場中積累能量并坍縮,直到能量達(dá)到某一閾值。超聲波照射引起超聲空化,導(dǎo)致細(xì)胞膜出現(xiàn)直徑約300nm的空隙,穩(wěn)定空化的特征是納米氣泡重復(fù)的、不坍縮的振蕩,對附近細(xì)胞產(chǎn)生局部低應(yīng)力和剪切應(yīng)力,從而增加血管的通透性。此外,超聲波輻照還能產(chǎn)生熱和機械***作用。超聲波輻照的生物學(xué)效應(yīng)可以增加細(xì)胞膜的通透性,誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移,提高細(xì)胞內(nèi)藥物濃度,栓塞**,滋養(yǎng)血管,克服組織屏障,發(fā)揮至關(guān)重要的靶向作用。超聲微泡必須基于受體與配體之間的強親和力通過鼻內(nèi)注射和超聲應(yīng)用在計算機屏幕上清楚地觀察到生成的圖像。合成超聲微泡定做

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超聲微泡作為納米醫(yī)學(xué),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的診斷和***方面具有多方面的優(yōu)勢,目前,超聲微泡已發(fā)展為多模態(tài)造影劑、光熱劑和***劑。市面上有各種商用mb造影劑,如Levovist、Definity、option、Sonazoid和Sonovue,具有不同的特性、成分和尺寸變化,范圍在1-8μm。例如,Levovist(基于空氣填充的半乳糖/棕櫚酸mb)可以通過減少噪聲信號來改善超聲成像,而SonoVue(基于六氟化硫填充的脂質(zhì)mb)在外周血中高度穩(wěn)定。在臨床前和臨床階段的診斷中,超聲微泡作為造影劑與成像儀器相結(jié)合,輔助疾病的可視化和表征。這種成像過程被稱為分子成像(MI),因為它可以在動物和人類的分子和細(xì)胞水平上進(jìn)行觀察。由于MI的非侵入性,它的應(yīng)用具有附加價值,它為組織表型的檢測和評估以及早期疾病提供了實時可視化。更重要的是,MI還可用于分析細(xì)胞相互作用和監(jiān)測***遞送情況。為了獲得有利的結(jié)果,MI需要兩個組成部分,即成像儀器和納米藥物。理想情況下,使用的儀器必須是非侵入性的,并且具有高分辨率和靈敏度的能力,可以檢測和監(jiān)測成像劑。合成超聲微泡定做超聲微泡造影劑成像的優(yōu)勢在于其獨特的多路復(fù)用方法和快速的過程。

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納米微泡的直徑通常在150-500納米之間,是***藥物分布的誘人場景,并且與微泡相比,已證明可以改善**聚集和保留。近年來,納米微泡表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性,這增加了它們在各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的應(yīng)用。納米微泡提供超聲影像的對比度增強,因此具有***的診斷應(yīng)用潛力。此外,它們也被用于藥物、核酸和氣體的傳輸。納米微泡可以被認(rèn)為是另一種提高體內(nèi)運送效率的US敏感納米載體。納米微泡它們可以通過增加的滯留和滲透性效應(yīng)在**組織內(nèi)積累,可以通過靶向,也可以通過在其表面附著抗體。與US聯(lián)合使用時,納米微泡可用于改善藥物在靶組織中的選擇性分布。它們可用于US誘導(dǎo)的聲納穿孔,作為***性空化核,誘導(dǎo)細(xì)胞膜形成暫時性的孔,以改變細(xì)胞的通透性。因此,納米微泡可以與藥物一起使用,或者藥物可以并入納米微泡殼內(nèi),作為US介導(dǎo)的貨物來促進(jìn)產(chǎn)品在細(xì)胞內(nèi)的攝取。

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(jìn)行。偶聯(lián)到預(yù)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(guān)于偶聯(lián)化學(xué)的更多細(xì)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(yù)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(yù)形成的微泡進(jìn)行一系列修飾,可以更有效地利用配體。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(xì)胞膜可以用作構(gòu)建超聲微泡的材料。

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微泡的制造通常通過兩種通用技術(shù)來進(jìn)行:分散氣體顆粒的自組裝穩(wěn)定,以及芯萃取的雙乳液制備。第一種技術(shù)用于脂質(zhì)或蛋白質(zhì)基氣泡。氣體(溶解度低的空氣或氟化氣體)分散在含有脂質(zhì)或表面活性劑膠束混合物或經(jīng)超聲變性的蛋白質(zhì)的水介質(zhì)中。這些成分沉積在氣液界面上,使其穩(wěn)定下來。有些微泡制劑在水相中保存數(shù)月仍能保持穩(wěn)定?;蛘?,微泡可以快速冷凍和凍干,以便在干燥狀態(tài)下延長儲存時間。水的加入導(dǎo)致微泡水分散體在使用前立即發(fā)生重組。聚合微泡是通過雙乳液水-油-水技術(shù)制備的,該技術(shù)通過高剪切混合或超聲在水相中產(chǎn)生有機溶劑微粒。有機“油”溶膠噴口含有溶解的可生物降解聚合物(如聚乳酸-共乙醇酸),以及內(nèi)部水相的微滴或納米滴。然后對顆粒進(jìn)行凍干或噴霧干燥。有機溶劑和水被除去,留下一個內(nèi)部有空隙的聚合物外殼。通常,加入揮發(fā)性化合物,如碳酸氫銨、碳?xì)浠衔铩⒎蓟衔锘蛘聊X,以幫助在顆粒中產(chǎn)生空心**。這類顆粒在干燥狀態(tài)下儲存時非常穩(wěn)定。它們在水或生物介質(zhì)中緩慢水解,形成乳酸和乙醇酸,具有完全的生物相容性。顆粒的殼厚和核大小可以通過聚合物、有機溶劑、內(nèi)部水和成孔化合物的濃度和比例來控制。微泡表面的加載也可以通過配體-受體相互作用來實現(xiàn)。肺靶向超聲微泡核酸

組織中的微泡檢測可以利用超聲介導(dǎo)的微泡破壞。合成超聲微泡定做

氣泡將改變血管壁,允許藥物劑外滲,通過將微泡與顆粒和染料共同注射,可評估血管外藥物遞送的可行性。微泡與釓共注射后MRI顯示釓?fù)夥此帷;蛘?,藥物可以被納入微泡中,并通過在病變的給藥血管中選擇性地破裂微泡來增加局部給藥。然而,這些方法并不能消除流動血液中釋放的藥物的沖洗和全身分布。有報道成功地證明了微泡減少新內(nèi)膜形成、內(nèi)皮轉(zhuǎn)染和凝塊溶解。盡管迄今為止遞送的微泡有效載荷的體積很小,但藥物或基因通過血腦屏障(BBB)的遞送是基于微泡的遞送的一個有前途的應(yīng)用,因為很少有替代方法可以改變BBB對如此***的貨物的滲透性。如前所述,超聲輻照被描述為在破壞微泡之前將微泡推向血管壁的方法。在運載工具破裂時,通向血管壁的微泡將有效地將藥物涂在腔內(nèi)。與單獨使用超聲波相比,這種方法導(dǎo)致體外細(xì)胞中熒光標(biāo)記油的沉積量增加了十倍。合成超聲微泡定做