全氟烷超聲微泡氣泡

**初的微泡靶向?qū)嶒炇窃陟o態(tài)條件下進(jìn)行的:將氣泡與目標(biāo)表面接觸(通常是倒置)，在沒有流動的情況下孵育幾分鐘，然后將剩余的自由氣泡洗掉，測量保留氣泡的數(shù)量和聲學(xué)響應(yīng)。然而，這種情況并不是脈管系統(tǒng)內(nèi)真正靶向的良好模型，在脈管系統(tǒng)內(nèi)，結(jié)合發(fā)生時沒有任何流動停止。取決于配體-受體結(jié)合和脫離動力學(xué)，以及配體和受體的表面密度、血流和壁剪切條件，與靶標(biāo)的結(jié)合可能發(fā)生，也可能不發(fā)生。結(jié)合可能是短暫的(幾分之一秒)，也可能是長久的(幾秒或幾分鐘)，這取決于在初始接觸期間有多少牢固的鍵有機(jī)會形成。了解微泡靶向性的比較好方法是在體外受控條件下，以已知的流速、配體和受體密度進(jìn)行靶向性研究。平行板流室通常用于這些研究。一些配體(如抗體)能夠與目標(biāo)抗原牢固結(jié)合(一旦結(jié)合發(fā)生解離抗體和抗原可能需要幾天的時間，但這種結(jié)合并不總是很快的。在流動的情況下，顆粒上的配體與受體結(jié)合的時間非常有限。在極端情況下(大血管中1米/秒的血流)，典型的配體與受體結(jié)合位點線性尺寸為1納米時，必須在1納秒內(nèi)發(fā)生有效結(jié)合，這是一個極短的時間，與大多數(shù)抗體-抗原kon動力學(xué)常數(shù)不相容。超聲微泡的粒徑大小直接影響微泡的動物的體內(nèi)滲透和代謝。全氟烷超聲微泡氣泡

超聲微泡造影劑的外殼是有脂質(zhì)組成的，脂質(zhì)殼比其他類型的殼（如聚合物）更不穩(wěn)定，但它們更容易形成并產(chǎn)生更有回聲的微泡。脂類是一大類化合物，由一個或多個碳?xì)浠衔锘蛱挤衔镦湽矁r連接到親水性頭基上，通常由甘油主鏈組成。脂質(zhì)殼比其他類型的殼（如聚合物）更不穩(wěn)定，但它們更容易形成并產(chǎn)生更有回聲的微泡。脂質(zhì)自發(fā)地從可溶性聚集體（即膠束和囊泡）吸附到氣液界面，并自組裝成單層涂層。在納米尺度上，分子定向使得疏水尾部面向氣相，并通過疏水和分散力相互作用，這可以通過增加或減少鏈長來調(diào)節(jié)。低于主相轉(zhuǎn)變溫度的脂質(zhì)形成高度凝聚的殼層。研究發(fā)現(xiàn)，增加鏈長可以降低殼的表面張力，增加表面粘度，氣體滲透阻力和屈曲穩(wěn)定性，從而產(chǎn)生更強(qiáng)健的微氣泡。**近的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)改變了關(guān)于脂質(zhì)殼結(jié)構(gòu)的主流范式；現(xiàn)在人們認(rèn)識到它是一個復(fù)雜的多相結(jié)構(gòu)。Kim等人的開創(chuàng)性工作表明，脂質(zhì)殼由由缺陷（晶界）分隔的平面微疇（晶粒）組成，這影響了力學(xué)性能。Borden等人的研究還表明，晶界區(qū)域是一個**的、更不穩(wěn)定的相，富含某些單層成分，如脂聚合物，而微疇主要由卵磷脂組成。這兩種相都是穩(wěn)定微泡所必需的。全氟烷超聲微泡氣泡熒光標(biāo)記的靶向微泡在血管生成過程中的應(yīng)用。

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。EPR和血管生成相關(guān)表面受體的(過)表達(dá)是**血管的關(guān)鍵特征。因此，epr介導(dǎo)的被動靶向和基于配體的主動靶向引起了相當(dāng)大的關(guān)注。Kunjachan等人使用RGD和ngr修飾的聚合物納米藥物對被動和主動**靶向進(jìn)行了可視化和量化。Wu等人開發(fā)了負(fù)載紫杉醇和A10-3.2適體靶向的聚(丙交酯-羥基乙酸)納米泡，可以特異性靶向前列腺*細(xì)胞，通過EPR效應(yīng)和us觸發(fā)的藥物遞送持續(xù)釋放負(fù)載的PTX。Li等人報道了使用神經(jīng)肽YY1受體介導(dǎo)的可生物降解光致發(fā)光納米泡作為UCAs用于靶向乳腺*成像。通過血管靶向?qū)崿F(xiàn)了超聲微泡與**血管的快速有效的早期結(jié)合，但隨著時間的推移，被動靶向的效率顯著提高。這些結(jié)果表明，被動靶向和主動靶向的結(jié)合是有效的需要有效的**成像和***。

    通過超聲微泡誘導(dǎo)空化可以改變**血管和細(xì)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(xì)胞膜造成機(jī)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(dǎo)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(qiáng)細(xì)胞膜的通透性。氣泡的破裂和相關(guān)射流的產(chǎn)生可以瞬間破壞相鄰的細(xì)胞膜。細(xì)胞膜內(nèi)產(chǎn)生小孔，導(dǎo)致可修復(fù)或不可修復(fù)的聲穿孔。在不同的超聲參數(shù)下，細(xì)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?xì)胞質(zhì)中。超聲微泡的崩潰還可以引起**組織中的細(xì)胞死亡，這進(jìn)一步減輕了固體應(yīng)力，并可以減少更深穿透的障礙。研究表明，空化效應(yīng)可以通過三種不同的機(jī)制改變血管和細(xì)胞膜通透性:(1)在SC過程中振蕩氣泡受到規(guī)律的機(jī)械干擾時，細(xì)胞膜電位發(fā)生改變以促進(jìn)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(xì)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(qiáng)了活性物質(zhì)的擴(kuò)散，活性物質(zhì)可以進(jìn)入組織。(3)基于IC產(chǎn)生的聲孔作用，血管內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生瞬時孔隙。 微泡的慣性空化和破壞產(chǎn)生強(qiáng)大機(jī)械應(yīng)力增強(qiáng)周圍組織的滲透性并進(jìn)一步增加藥物從血液外滲到細(xì)胞質(zhì)或間質(zhì)中。

靶向超聲造影劑的一個潛在***應(yīng)用是用于基因***。腺病毒和質(zhì)粒報告基因的非特異性區(qū)域遞送已經(jīng)使用超聲定向方法完成。更具體地說，腺病毒或質(zhì)粒載體已被納入基于白蛋白的超聲造影劑中，并使用超聲遞送到心肌中以破壞靶區(qū)域的微泡。攜帶編碼VEGF的質(zhì)粒的微泡已被用于在超聲應(yīng)用后誘導(dǎo)大鼠心肌血管生成。然而，傳統(tǒng)的微球是帶負(fù)電荷的，對帶負(fù)電荷的RNA和DNA分子的細(xì)胞轉(zhuǎn)染效率較低。Tiukinhoy等人開發(fā)了一種帶正電的脂質(zhì)體，具有超聲可檢測的回聲特性。利用血管內(nèi)超聲系統(tǒng)，他們能夠在icam-1靶向超聲定向基因轉(zhuǎn)染后，在HUVEC細(xì)胞中傳遞和檢測熒光素酶基因表達(dá)。DNA和微泡的孵育可導(dǎo)致DNA與外殼融合，從而促進(jìn)共注射。早期的研究表明，通過靜脈注射白蛋白微泡，將質(zhì)粒DNA結(jié)合到外殼上，再加上超聲波，基因可以傳遞到心肌。隨后的研究開發(fā)了將DNA納入脂質(zhì)微泡殼的技術(shù)，在靜脈注射和超聲后進(jìn)行類似的局部轉(zhuǎn)染。雖然有使用靜脈注射成功轉(zhuǎn)染的報道，但一項比較靜脈注射和動脈注射含有微泡的質(zhì)粒的研究得出結(jié)論，動脈注射在實現(xiàn)局部組織轉(zhuǎn)染方面的效率是靜脈注射的200倍。南京星葉生物研發(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。microbubble超聲微泡

熒光標(biāo)記的靶向微泡在非心臟病血管的應(yīng)用。全氟烷超聲微泡氣泡

如果這些氣泡要在患者體內(nèi)給藥后與特定受體結(jié)合，就必須將靶向配體附著到微泡殼上。偶聯(lián)可以通過共價或非共價手段來實現(xiàn)，也可以通過這些技術(shù)的組合來實現(xiàn)。對于沒有被氣泡制造的惡劣條件滅活的小分子配體，只需將配體-聚合物/脂質(zhì)偶聯(lián)物(例如，生物素衍生物)添加到氣泡制備介質(zhì)中。在某些情況下，即使是蛋白質(zhì)，如親和素，也可以通過超聲與白蛋白一起合并到氣泡殼中，并保留其特定活性。研究中使用的許多配體都以生物素化的形式存在，只需將它們添加到親和素包被或鏈親和素包被的氣泡中，就會產(chǎn)生配體裝飾的氣泡。靶向配體被拴在微泡殼上?；蛘?，不會在微泡制備中存活的蛋白質(zhì)配體(如抗體)可以共價附著在預(yù)配制的氣泡上，例如，通過酰胺鍵形成。通過附著配體靶向微泡的過程可以用以下順序來描述。配體修飾的氣泡隨著血流在脈管系統(tǒng)中移動;一小部分氣泡會撞到物體上，比如攜帶特定受體的內(nèi)皮細(xì)胞、白細(xì)胞或血凝塊，這些都是分子成像的實際目標(biāo)。全氟烷超聲微泡氣泡