超聲照射聯(lián)合納米微泡的生物學(xué)效應(yīng)。超聲給藥技術(shù)是基于細(xì)胞穿孔的生物物理過程,超聲結(jié)合納米微泡和這個過程被稱為超聲穿孔。與其他納米粒子相比,納米微泡在超聲能量照射下具有“塌縮”的特殊性質(zhì),導(dǎo)致納米微泡內(nèi)爆,改變細(xì)胞膜的通透性。當(dāng)超聲能量充分增加時,就會發(fā)生“超聲空化”效應(yīng),即液體中的氣泡(空化核)振動生長,不斷地從聲學(xué)場中積累能量并坍縮,直到能量達(dá)到某一閾值。超聲波照射引起超聲空化,導(dǎo)致細(xì)胞膜出現(xiàn)直徑約300nm的空隙,穩(wěn)定空化的特征是納米氣泡重復(fù)的、不坍縮的振蕩,對附近細(xì)胞產(chǎn)生局部低應(yīng)力和剪切應(yīng)力,從而增加血管的通透性。此外,超聲波輻照還能產(chǎn)生熱和機(jī)械***作用。超聲波輻照的生物學(xué)效應(yīng)可以增加細(xì)胞膜的通透性,誘導(dǎo)基因轉(zhuǎn)移,提高細(xì)胞內(nèi)藥物濃度,栓塞**,滋養(yǎng)血管,克服組織屏障,發(fā)揮至關(guān)重要的靶向作用。超聲微泡必須基于受體與配體之間的強(qiáng)親和力通過鼻內(nèi)注射和超聲應(yīng)用在計(jì)算機(jī)屏幕上清楚地觀察到生成的圖像。中國澳門全氟烷超聲微泡
微泡表面的電荷和配體可以用來增加靶向的特異性。Lindner等人發(fā)現(xiàn),由于與先天免疫系統(tǒng)的相互作用,陽離子微泡在經(jīng)歷缺血/再灌注和炎癥的組織的微循環(huán)中持續(xù)存在。然而,考慮到生物環(huán)境的復(fù)雜性,靜電相互作用通常沒有足夠的特異性。另一方面,配體-受體相互作用在生物介質(zhì)中產(chǎn)生高特異性。在這種情況下,微泡表面被配體裝飾,這些配體特異性地結(jié)合血管腔內(nèi)細(xì)胞上的受體。如上所述,脂質(zhì)聚合物是形成穩(wěn)定微泡所必需的。聚合物的存在需要配體和單層外殼之間的間隔物,以便配體詢問其在相對表面上的受體。通常情況下,配體被與周圍的鏈長度相等或更長的間隔劑拴在一起。這使配體比較大限度地暴露于生物環(huán)境中。旨在比較大限度地使配體暴露于靶組織的表面結(jié)構(gòu)也存在增加免疫原性化合物呈遞的風(fēng)險(xiǎn),從而導(dǎo)致早期顆粒***,或者更糟的是,產(chǎn)生超敏反應(yīng)。例如,有的實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)清楚地表明,存在于微泡上的生物素共軛脂聚合物***了人類和小鼠的補(bǔ)體系統(tǒng)。需要更多的研究來測試栓系抗體或肽配體是否也會引發(fā)免疫反應(yīng)。為了解釋免疫原性作用,Borden等人(47)表明,配體可以被聚合物覆蓋層掩蓋以提高循環(huán)半衰期,然后可以通過超聲輻射力局部顯示以與靶標(biāo)結(jié)合。浙江超聲微泡供應(yīng)微泡的制造通常通過兩種通用技術(shù)來進(jìn)行:分散氣體顆粒的自組裝穩(wěn)定,以及芯萃取的雙乳液制備。
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(yùn)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(dú)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??梢詫⒏鞣N靶向配體偶聯(lián)到微泡表面,實(shí)現(xiàn)配體定向和位點(diǎn)特異性積累,用于靶向成像。超聲微泡作為納米醫(yī)學(xué),在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的診斷方面具有多方面的優(yōu)勢。
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。因?yàn)榧{米微泡的尺寸小于1μm;因此,它們可以通過EPR效應(yīng)滲透到血管壁并積聚在斑塊內(nèi)。湖南超聲微泡研發(fā)
目前,超聲微泡已發(fā)展為多模態(tài)造影劑、光熱劑等。中國澳門全氟烷超聲微泡
超聲造影劑,以充氣微泡的形式,在灌注監(jiān)測中越來越受歡迎;它們被用作分子顯像劑。微泡是由生物相容性材料制成的,它們可以靜脈注射,有些被批準(zhǔn)用于臨床使用。超聲照射可以破壞微泡。這種破壞現(xiàn)象可應(yīng)用于靶向給*和增強(qiáng)*物作用。超聲場可以聚焦在目標(biāo)**和***上;因此,可以提高***的選擇性,減少不良的副作用。微泡增強(qiáng)超聲能量在**中的沉積,并作為空化核,增加細(xì)胞內(nèi)*物傳遞。在血管內(nèi)施用微泡和質(zhì)粒DNA后應(yīng)用超聲的身體區(qū)域觀察到DNA傳遞和成功的**轉(zhuǎn)染。在幾個臨床試驗(yàn)中,通過溶栓劑和微泡的共同作用,加速了超聲區(qū)域的血凝塊溶解。**令人興奮的應(yīng)用之一可能是基因***?;?**是***多種**的一種很有前景的工具,但目前的臨床應(yīng)用受到安全有效的局部基因遞送到特定**或***系統(tǒng)的發(fā)展的阻礙。在表征遺傳**和理解蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄方面已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步,但在將遺傳物質(zhì)傳遞到細(xì)胞中進(jìn)行***方面進(jìn)展相對較少。非**基因傳遞可以通過直接注射DNA來實(shí)現(xiàn),但這種方法通常存在轉(zhuǎn)染效率低和基因產(chǎn)物短暫表達(dá)的問題。**載體***提高轉(zhuǎn)染的效力,因?yàn)樘囟ǖ?*機(jī)制已經(jīng)專門進(jìn)化到引入外源DNA進(jìn)入哺乳動物細(xì)胞,但**蛋白引起免*靶宿主/**內(nèi)的反應(yīng)。**近。中國澳門全氟烷超聲微泡