组织中的微泡检测可以利用超声介导的微泡破坏。超声压力通常以机械指数(MI)的形式出现在医学成像系统的屏幕上,一个相对商,计算为峰值负声压除以频率的平方根。非线性微泡行为一般在声压较高时表现得更明显(例如MI 0.2)。在某些系统中,它可能是检测到的***机会,例如,较小的微泡。在更高的压力下(MI 0.4和高达1-1.9,取决于频率),微泡被破坏,它们的声学后向散射信号完全消失,这可以提供额外的证据,证明目标造影剂存在于组织中。一些气泡壳(通常是那些涂有薄脂质单层的)是柔韧性的,即使在低压超声(例如MI 0.06)下也会振动。对于厚壳聚合物气泡,除非达到临界压力并且外壳破裂,否则微泡不会振动,并且声回波响应仍然很低。对于壳较厚的气泡,从气泡中产生回声的临界声能更高。微泡表面的电荷和配体可以用来增加靶向的特异性。天津超声微泡小动物
研究人员开发了靶向超声微泡在***中的应用,以制造一种可行且直接的载体,用于输送气体、药物和核酸,这些载体与超声波、光热、pH和光(刺激触发)超声微泡相结合。使用超声微泡输送***气体有两种方法:扩散(自发过程)和静脉注射,静脉注射通过超声波破坏气泡继续进行。扩散过程与超声微泡**和血管之间的浓度梯度有关,其中气体可以扩散出去,因为超声微泡的外壳是可渗透的。为了释放被困在超声微泡中的药物或气体,可以通过称为超声穿孔的空化过程施加超声刺激,影响细胞膜的完整性,从而增强药物传递系统,包括内吞作用和胞吞作用。超声诱导空化,包括振荡和破坏,对超声微泡和周围组织产生物理影响。空化有两种类型,即稳定空化和惯性空化。稳定空化通常用于***,特别是在给药中,使用超声和超声造影剂的组合。稳定空化会产生微流,而惯性空化则会产生激波、流体喷射和自由基。惯性空化可以使超声微泡崩溃,导致细胞膜或组织暂时开放。超声微泡只有在聚焦超声辐射的帮助下才能在目标部位坍塌,这可以暂时打开细胞膜以帮助药物递送。新疆纳米超声微泡超声联合纳米微泡进行核酸输送。
超声联合纳米微泡递送RNA。YinT.等利用异源组装方法制备了携带siRNA的**纳米微泡,利用超声照射靶向SIRT2基因抗细胞凋亡。该制剂改善了siRNA-纳米微泡对基因组的沉默作用,从而***改善了*细胞的凋亡。因此,在裸啮齿动物的胶质瘤变体中观察到显着增强的***结果。YinT.等进一步研究建立了US-sensitive纳米微泡,同时携带***siRNA和紫杉醇(PTX),针对BCL-2基因***肝脏**,基于他们的研究结果。siRNA和PTX的有效递送是通过将纳米微泡注射到带有人HepG2异源瘤的裸鼠的血液循环中,并应用主动低频(低于1MHz)超声照射到肿瘤细胞的位置。在动物实验中,由于两种药物的联合抗肿瘤活性,使用低剂量的PTX可以抑制**的发展。为了***前列腺*,Wang等通过静电方法设计了携带雄***受体的纳米微泡。负载siRNA的纳米微泡与超声照射结合,极大地抑制了细胞生长,抑制了蛋白质和ARmRNA的产生。
超声微泡造影剂在******中应用。***的**早指标之一是单核细胞与内皮细胞的***和附着。这是由白细胞粘附分子(lam)如细胞间粘附分子-1(ICAM-1)的上调介导的。1997年,用于常规心肌超声造影的带有白蛋白壳的超声造影剂在某些病理条件下通过心肌的转运时间较慢。在体外实验中,这些微泡优先粘附在表达lam的内皮细胞上。随后,含有针对ICAM-1的单克隆抗体的超声造影剂在体外和体内均显示出良好的结合效率。Villanueva等人和其他人描述了使用微泡对炎症进行主动靶向,其中在炎症反应期间***的内皮细胞使用微泡进行靶向。Takalkar等人使用平行板流室来测定抗icam-1靶向的微泡对白细胞介素-1人工***的内皮细胞的粘附性。增加了40倍与非靶向对照相比,靶向微泡发生了微泡粘附。微泡以高达100s-1的剪切速率粘附,这是较大小静脉的特征。其他白细胞粘附分子在炎症和缺血-再灌注损伤中上调。特别有趣的是p-选择素,它已被超声造影剂靶向炎症小鼠模型。Rychak等人**近证明了可变形微泡与p-选择素的靶向粘附。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。
微泡表面的电荷和配体可以用来增加靶向的特异性。Lindner等人发现,由于与先天免疫系统的相互作用,阳离子微泡在经历缺血/再灌注和炎症的组织的微循环中持续存在。然而,考虑到生物环境的复杂性,静电相互作用通常没有足够的特异性。另一方面,配体-受体相互作用在生物介质中产生高特异性。在这种情况下,微泡表面被配体装饰,这些配体特异性地结合血管腔内细胞上的受体。如上所述,脂质聚合物是形成稳定微泡所必需的。聚合物的存在需要配体和单层外壳之间的间隔物,以便配体询问其在相对表面上的受体。通常情况下,配体被与周围的链长度相等或更长的间隔剂拴在一起。这使配体比较大限度地暴露于生物环境中。旨在比较大限度地使配体暴露于靶组织的表面结构也存在增加免疫原性化合物呈递的风险,从而导致早期颗粒***,或者更糟的是,产生超敏反应。例如,有的实验室的数据清楚地表明,存在于微泡上的生物素共轭脂聚合物***了人类和小鼠的补体系统。需要更多的研究来测试栓系抗体或肽配体是否也会引发免疫反应。为了解释免疫原性作用,Borden等人(47)表明,配体可以被聚合物覆盖层掩盖以提高循环半衰期,然后可以通过超声辐射力局部显示以与靶标结合。通过超声微泡诱导空化可以改变血管和细胞膜的通透性。广东超声微泡化合物
微泡空化时细胞膜和血管通透性的变化。天津超声微泡小动物
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。天津超声微泡小动物