超声微泡的壳体类型的变化会影响所产生气泡的厚度、刚度和耐久性。除此之外，壳的厚度在气体**和外部介质之间起着屏障的作用，不同的材料会产生不同的壳厚度。含脂类的壳厚约为3nm，而基于蛋白质和聚合物的壳厚分别约在15 - 20nm和100 - 200nm之间。脂基超声微泡比聚合物基超声微泡更容易制备和修饰。脂基超声微泡常用的外壳材料包括二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(DPPC)和1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(dsc)。壳聚糖和白蛋白是聚合物基超声微泡和蛋白质基超声微泡中使用的材料的例子。聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)由于其天然的生物可降解性，也是合成超声微泡的常用材料。纳米微泡的直径通常在150-500纳米之间，是药物分布的诱人场景并且与微泡相比已证明可以改善聚集和保留。绿色荧光超声微泡实验
微泡表面选择合适的偶联化学和修饰顺序取决于配体的类型。一个重要的考虑因素是配体的大小及其对生物利用度的影响。小的亲水分子，如代谢物和肽，可以直接偶联到聚合物间隔物上，而不会***影响聚合物动力学。相比之下，大的蛋白质配体，如抗体，由于剪切应力和涉及微泡分散的有机溶剂，容易变性。因此，抗体（~120 kDa）通常通过生物素-亲和素连接连接到预形成的微泡表面。所得到的复合物更像一个刚性支架，而不是一个自由的聚合物链（50），配体与聚合物刷（~5 kDa）被大块的亲和素分子（~60 kDa）很好地分离。microbubble超声微泡企业荧光标记的靶向微泡在非心脏病血管的应用。
微泡的制造通常通过两种通用技术来进行:分散气体颗粒的自组装稳定，以及芯萃取的双乳液制备。第一种技术用于脂质或蛋白质基气泡。气体(溶解度低的空气或氟化气体)分散在含有脂质或表面活性剂胶束混合物或经超声变性的蛋白质的水介质中。这些成分沉积在气液界面上，使其稳定下来。有些微泡制剂在水相中保存数月仍能保持稳定。或者，微泡可以快速冷冻和冻干，以便在干燥状态下延长储存时间。水的加入导致微泡水分散体在使用前立即发生重组。聚合微泡是通过双乳液水-油-水技术制备的，该技术通过高剪切混合或超声在水相中产生有机溶剂微粒。有机“油”溶胶喷口含有溶解的可生物降解聚合物(如聚乳酸-共乙醇酸)，以及内部水相的微滴或纳米滴。然后对颗粒进行冻干或喷雾干燥。有机溶剂和水被除去，留下一个内部有空隙的聚合物外壳。通常，加入挥发性化合物，如碳酸氢铵、碳氢化合物、氟碳化合物或樟脑，以帮助在颗粒中产生空心**。这类颗粒在干燥状态下储存时非常稳定。它们在水或生物介质中缓慢水解，形成乳酸和乙醇酸，具有完全的生物相容性。颗粒的壳厚和核大小可以通过聚合物、有机溶剂、内部水和成孔化合物的浓度和比例来控制。
将配体附着在微泡表面的基本方法有两种：要么通过直接共价键，要么通过生物素-亲和素连接。生物素-亲和素连接是一种直接的技术，其中生物素化的配体通过亲和素桥连接到生物素化的微泡上。尽管生物素-亲和素连锁在概念验证和临床前靶向研究中很有用，但免疫原性使其无法转化为人类。共价连接是更可取的和可以在创建微泡壳之前或之后进行。偶联到预形成的微泡上的策略包括通过碳二亚胺和n-羟基磺基琥珀酰亚胺将配体的氨基与微泡壳上的羧基结合，或者可选地将配体上的巯基与微泡壳上的马来酰亚胺结合。关于偶联化学的更多细节可以在A.L.Klibanov**近的一篇综述中找到。对于脂质包被的药物，使用预形成的配体-脂聚合物的优点是，在临床环境中，从微泡产生到给药到患者体内所需的步骤更少。然而，通过后期连锁，通过对预形成的微泡进行一系列修饰，可以更有效地利用配体。如果这些气泡要在患者体内给药后与特定受体结合，就必须将靶向配体附着到微泡壳上。
超声照射联合纳米微泡的生物学效应。超声给药技术是基于细胞穿孔的生物物理过程，超声结合纳米微泡和这个过程被称为超声穿孔。与其他纳米粒子相比，纳米微泡在超声能量照射下具有“塌缩”的特殊性质，导致纳米微泡内爆，改变细胞膜的通透性。当超声能量充分增加时，就会发生“超声空化”效应，即液体中的气泡(空化核)振动生长，不断地从声学场中积累能量并坍缩，直到能量达到某一阈值。超声波照射引起超声空化，导致细胞膜出现直径约300nm的空隙，稳定空化的特征是纳米气泡重复的、不坍缩的振荡，对附近细胞产生局部低应力和剪切应力，从而增加血管的通透性。此外，超声波辐照还能产生热和机械***作用。超声波辐照的生物学效应可以增加细胞膜的通透性，诱导基因转移，提高细胞内药物浓度，栓塞**，滋养血管，克服组织屏障，发挥至关重要的靶向作用。微泡空化时细胞膜和血管通透性的变化。绿色荧光超声微泡实验
超声联合纳米微泡进行核酸输送。绿色荧光超声微泡实验
将靶向成像方式与病变定向***相结合，可以确定与积极***反应可能性有关的几个生物学相关事实。特别令人感兴趣的问题是，目标是否存在，药物是否达到目标，以及预期目标是否真的是正在***的目标。有多种有趣的生物过程适合应用靶向超声成像来监测药物递送的疗效。我们的研究小组描述了一种对比增强超声技术，将破坏-补充超声与亚谐波相位反转成像相结合，以提高空间分辨率，并区分对比回波和非苏回波。在非破坏性成像脉冲期间，声音以指定频率从换能器传输，而接收函数则被检测到原频率的次谐波频率。次谐波振荡是由超声造影剂而不是周围组织***产生的，导致血管内造影剂产生大量的次谐波回声，而周围组织几乎没有信号。生成了血流速度和整体综合强度的定量参数图，并且与金标准技术相比，灌注测量更有利。该技术用于监测用抗血管生成药物***的实验性**的反应，并确定对***的不同反应水平。绿色荧光超声微泡实验
