微泡空化時細(xì)胞膜和血管通透性的變化。電子顯微鏡已經(jīng)證明,在細(xì)胞膜內(nèi)產(chǎn)生的小孔與微泡的崩潰和射流的產(chǎn)生有關(guān)。根據(jù)超聲參數(shù),細(xì)胞膜內(nèi)產(chǎn)生的孔隙可能是短暫的,導(dǎo)致細(xì)胞死亡或成功地將外源物質(zhì)引入細(xì)胞質(zhì)。除了改變細(xì)胞膜通透性外,將超聲應(yīng)用于含有微泡的小血管還能改變血管壁的通透性,導(dǎo)致顆粒外滲到間隙。這種***通透性的變化取決于泡的大小、殼的組成以及***直徑與泡直徑的比值。改變超聲參數(shù),如聲壓和脈沖間隔,以及物理參數(shù),如注射部位和微血管壓力,可以比較大限度地提高微球的局部藥物遞送。在超聲中心頻率為1MHz的情況下,0.75MPa的壓力足以在體外大鼠肌肉微循環(huán)中產(chǎn)生***破裂。超聲脈沖間隔既影響觀察到外滲的點數(shù),也影響輸送的物質(zhì)體積,兩者在脈沖間隔為5s時均達(dá)到比較大值。人們認(rèn)為,要使輸送的物質(zhì)體積比較大化,需要將微泡補(bǔ)充到脈沖之間的區(qū)域。研究還表明,隨著***血壓的升高,微泡通過***壁的運(yùn)輸也會增加。超聲微泡的大小差異影響超聲微泡的藥代動力學(xué)、病變部位靶向、內(nèi)吞過程和細(xì)胞攝取。全氟烷超聲微泡藥物
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(yùn)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。福建超聲微泡惰性氣體通過將靶向指定表面標(biāo)記物的配體附著在載藥微泡的外部,可以實現(xiàn)更特異性的藥物遞送。
微泡的慣性空化和破壞可產(chǎn)生強(qiáng)大的機(jī)械應(yīng)力,增強(qiáng)周圍組織的滲透性,并可進(jìn)一步增加藥物從血液外滲到細(xì)胞質(zhì)或間質(zhì)中。超聲造影劑是高回聲的微泡,具有許多獨特的性質(zhì)。微泡基本上可以提高常規(guī)超聲成像對微循環(huán)的靈敏度。微泡響應(yīng)入射超聲脈沖的共振導(dǎo)致非線性諧波發(fā)射,在微泡特異性成像中作為微泡的特征。高頻超聲的穩(wěn)定空化也可以溫和地增加組織的通透性,即使在高的情況下也不會造成任何損害聲壓。微泡可以攜帶藥物,釋放藥物超聲介導(dǎo)的微泡破壞同時增強(qiáng)血管通透性,增加藥物在組織中的沉積。可以將各種靶向配體偶聯(lián)到微泡表面,實現(xiàn)配體定向和位點特異性積累,用于靶向成像。
超聲微泡的殼體類型的變化會影響所產(chǎn)生氣泡的厚度、剛度和耐久性。除此之外,殼的厚度在氣體**和外部介質(zhì)之間起著屏障的作用,不同的材料會產(chǎn)生不同的殼厚度。含脂類的殼厚約為3nm,而基于蛋白質(zhì)和聚合物的殼厚分別約在15 - 20nm和100 - 200nm之間。脂基超聲微泡比聚合物基超聲微泡更容易制備和修飾。脂基超聲微泡常用的外殼材料包括二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)、1,2-二棕櫚酰-sn-甘油-3-磷脂酰膽堿(DPPC)和1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷脂酰膽堿(dsc)。殼聚糖和白蛋白是聚合物基超聲微泡和蛋白質(zhì)基超聲微泡中使用的材料的例子。聚乳酸-羥基乙酸(PLGA)由于其天然的生物可降解性,也是合成超聲微泡的常用材料。過程是利用MNB造影劑與超聲聯(lián)合產(chǎn)生空化效應(yīng),以破壞纖維蛋白網(wǎng)。
超聲微泡可以通過各種制造方法來制造,這些方法已經(jīng)被引入和優(yōu)化,以獲得可復(fù)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。MNB的制造過程必須注重生物相容性和安全性,以免在體外和體內(nèi)階段測試時產(chǎn)生毒性。在制造階段,涂層配方將決定壽命,對刺激(如超聲波)的響應(yīng),并影響超聲微泡的自組裝尺寸。藥物裝載有幾種策略,例如將藥物和氣體封裝在**內(nèi),將藥物同化到**和外殼之間的層中,以及利用靜電相互作用。表面活性劑的加入,如Tween,可以維持超聲微泡的穩(wěn)定性,防止超聲微泡攜帶的藥物聚結(jié)。另一種藥物裝載方法是通過應(yīng)用靜電相互作用來幫助配體附著在超聲微泡外殼或基因遞送上。用超聲微泡遞送核酸也有助于延長其在血液中的循環(huán)時間,防止核酸的降解,并增強(qiáng)靶向藥物遞送的功效。為了獲得如上所述的所需體系,可以使用一些技術(shù)來生產(chǎn)超聲微泡,即超聲、乳化、機(jī)械攪拌、激光燒蝕、噴墨和逐層法。超聲微泡可以通過各種制造方法來制造。福建超聲微泡惰性氣體
這些配體組合的微泡靶向成功地在動脈血管區(qū)域積累,但在對照組小鼠中卻沒有,盡管有高剪切流量。全氟烷超聲微泡藥物
超聲微泡的大小差異影響超聲微泡的藥代動力學(xué)、病變部位靶向、內(nèi)吞過程和細(xì)胞攝取。人體生物系統(tǒng)對不同顆粒的反應(yīng)不同,小于8μm的氣泡具有模擬紅細(xì)胞循環(huán)的優(yōu)點,從而促進(jìn)其擴(kuò)散到血管和***間的循環(huán)中。除此之外,氣泡的大小不應(yīng)超過8μm,因為它可能導(dǎo)致并發(fā)癥,如血流中的動脈栓塞。因此,超聲微泡在早期開發(fā)時就被用作理想的造影劑,并被應(yīng)用于超聲分子成像、磁共振成像(MRI)、近紅外成像(NIRF)、磁共振成像(MRI)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)、單光子發(fā)射計算機(jī)斷層掃描(SPECT)、光學(xué)成像和對比增強(qiáng)超聲(CEUS)成像的診斷。目前,超聲微泡被用作***和***藥物、抗體、基因和miRNA的遞送劑,它們可以與光敏劑結(jié)合以輔助成像。超聲微泡還可以通過MRI/NIR/ US等三模成像方法提高***效率,從而減少重復(fù),對靶***/組織的危害相對較小。全氟烷超聲微泡藥物