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(shì),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(hào)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?yàn)樗梢栽趧?dòng)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(jià)值,它為組織表型的檢測(cè)和評(píng)估以及早期疾病提供了實(shí)時(shí)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(cè)***遞送情況。為了獲得有利的結(jié)果,MI需要兩個(gè)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(cè)和監(jiān)測(cè)成像劑。這些配體組合的微泡靶向成功地在動(dòng)脈血管區(qū)域積累,但在對(duì)照組小鼠中卻沒有,盡管有高剪切流量。新疆肝臟靶向超聲微泡
幾種類型的配體已被偶聯(lián)到微泡上,包括抗抗體、多肽和維生素。單克隆抗體,特別是免疫球蛋白-v(IgG)家族的單克隆抗體,已***用于靶向細(xì)胞表面受體。單克隆抗體用途***,在納摩爾到皮摩爾范圍內(nèi)具有結(jié)合親和力。然而,當(dāng)來源于小鼠時(shí),它們往往具有免疫原性。用于靶向成像和藥物遞送的抗體生產(chǎn)也往往昂貴且耗時(shí),并且結(jié)合活性因批次而異??贵w作為靶向藥物的其他限制包括有限的保質(zhì)期和溫度敏感性。多肽是較小的分子,具有化學(xué)穩(wěn)定性和低免疫原性。近年來組合肽庫(kù)方法的發(fā)展迅速推進(jìn)了多肽作為靶向配體的使用。一類尚未被用于靶向微泡的配體是適體。適配體是基于RNA或dna的配體,具有特殊的親和力和特異性。這些配體是通過指數(shù)富集(SELEX)的配體系統(tǒng)進(jìn)化過程產(chǎn)生的。因?yàn)檫@個(gè)過程是基于化學(xué)合成的,所以避免了抗體配體遇到的一些限制。重慶超聲微泡注射微泡表面的加載也可以通過配體-受體相互作用來實(shí)現(xiàn)。
載藥超聲微泡造影劑的設(shè)計(jì)之一是使藥物由于細(xì)胞內(nèi)pH值的變化或外部光或聲音的刺激而釋放。修飾超聲微泡的一個(gè)很有前途的策略是使用電荷可切換的納米顆粒,這種納米顆??梢越?jīng)歷表面電荷從負(fù)向正的變化,從而增加細(xì)胞的攝取。此外,還可以提出超聲微泡的其他刺激響應(yīng)設(shè)計(jì)。例如,活性氧(ROS)反應(yīng)性超聲微泡可以被開發(fā)用于產(chǎn)生觸發(fā)藥物釋放的系統(tǒng)。這是通過將超聲微泡與ROS響應(yīng)材料結(jié)合來實(shí)現(xiàn)的,其中光或超聲介導(dǎo)的ROS產(chǎn)生可以提高超聲微泡釋放藥物的速度。此外,由于***病例中ROS水平升高,超聲微泡也可以利用ROS響應(yīng)熒光探針進(jìn)行成像或?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè),以檢測(cè)富含ROS的病變。
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(gè)或多個(gè)碳?xì)浠衔锘蛱挤衔镦湽矁r(jià)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(zhǎng)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(zhǎng)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(shí)到它是一個(gè)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(gè)**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。除了靶向成像,超聲微泡造影劑還可用于提供有效載荷。
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(jià)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(yàn)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(jià)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(duì)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(diǎn)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(duì)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。靶向微泡心臟成像研究是在急性缺血再灌注損傷模型中進(jìn)行的。新疆肝臟靶向超聲微泡
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。新疆肝臟靶向超聲微泡
目前,有3家微泡廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品可用于心臟病學(xué)應(yīng)用,分別是Optison(GE Healthcare,Milwaukee,WI,),Definity(Lantheus Medical Imaging,Billerica,MA,E)和SonoVue(BraccoSpA,Milano,Italy)。這些試劑中的微泡大于1um,有效成像持續(xù)時(shí)間小于10分鐘。南京星葉生物公司研發(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,比商品化微泡的粒徑小得多。小尺寸分布防止微泡被困在肺***床中,從而允許長(zhǎng)時(shí)間的體內(nèi)成像。納米微泡成像持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20分鐘,而聲諾維的成像持續(xù)時(shí)間小于6min。新疆肝臟靶向超聲微泡