微泡表面選擇合適的偶聯(lián)化學和修飾順序取決于配體的類型。一個重要的考慮因素是配體的大小及其對生物利用度的影響。小的親水分子,如代謝物和肽,可以直接偶聯(lián)到聚合物間隔物上,而不會***影響聚合物動力學。相比之下,大的蛋白質(zhì)配體,如抗體,由于剪切應(yīng)力和涉及微泡分散的有機溶劑,容易變性。因此,抗體(~120 kDa)通常通過生物素-親和素連接連接到預(yù)形成的微泡表面。所得到的復(fù)合物更像一個剛性支架,而不是一個自由的聚合物鏈(50),配體與聚合物刷(~5 kDa)被大塊的親和素分子(~60 kDa)很好地分離。通過超聲微泡誘導(dǎo)空化可以改變血管和細胞膜的通透性。全氟丙烷超聲微泡空化作用
聲空化是在聲壓場作用下液體中蒸氣泡的形成和坍縮??栈话銡w類為兩種類型,穩(wěn)定空化和慣性空化。當氣泡經(jīng)歷較大的徑向振蕩并劇烈坍縮時,慣性空化會產(chǎn)生寬帶噪聲發(fā)射,從而對組織造成損傷。利用超聲將靶組織附近的載藥回聲脂質(zhì)體(ELIP)碎片化,有可能在藥物或***效果上產(chǎn)生一個大的時間峰值,而不是依賴于更漸進的被動釋放,因此優(yōu)化超聲參數(shù)很重要。血管細胞暴露于1MHz至1.5MHz脈沖超聲,峰值壓力幅值在2MPa至36MPa之間,會發(fā)生血管滲漏和細胞凋亡,但Kathryn等人驗證了低強度連續(xù)波(CW)超聲(峰值壓力幅值0.49MPa)增強脂質(zhì)納米泡在離體小鼠主動脈中的傳遞的假設(shè)。他們的研究表明,1MHzCW超聲通過形成穩(wěn)定的空化,增加了脂質(zhì)體納米泡在內(nèi)皮細胞中的運輸。因此,需要更多的研究來探索超聲參數(shù)范圍的安全性和有效性。廣西超聲微泡造影劑微泡表面的電荷和配體可以用來增加靶向的特異性。
將靶向成像方式與病變定向***相結(jié)合,可以確定與積極***反應(yīng)可能性有關(guān)的幾個生物學相關(guān)事實。特別令人感興趣的問題是,目標是否存在,藥物是否達到目標,以及預(yù)期目標是否真的是正在***的目標。有多種有趣的生物過程適合應(yīng)用靶向超聲成像來監(jiān)測藥物遞送的療效。我們的研究小組描述了一種對比增強超聲技術(shù),將破壞-補充超聲與亞諧波相位反轉(zhuǎn)成像相結(jié)合,以提高空間分辨率,并區(qū)分對比回波和非蘇回波。在非破壞性成像脈沖期間,聲音以指定頻率從換能器傳輸,而接收函數(shù)則被檢測到原頻率的次諧波頻率。次諧波振蕩是由超聲造影劑而不是周圍組織***產(chǎn)生的,導(dǎo)致血管內(nèi)造影劑產(chǎn)生大量的次諧波回聲,而周圍組織幾乎沒有信號。生成了血流速度和整體綜合強度的定量參數(shù)圖,并且與金標準技術(shù)相比,灌注測量更有利。該技術(shù)用于監(jiān)測用抗血管生成藥物***的實驗性**的反應(yīng),并確定對***的不同反應(yīng)水平。
微泡空化時細胞膜和血管通透性的變化。電子顯微鏡已經(jīng)證明,在細胞膜內(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),細胞膜內(nèi)產(chǎn)生的孔隙可能是短暫的,導(dǎo)致細胞死亡或成功地將外源物質(zhì)引入細胞質(zhì)。除了改變細胞膜通透性外,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時均達到比較大值。人們認為,要使輸送的物質(zhì)體積比較大化,需要將微泡補充到脈沖之間的區(qū)域。研究還表明,隨著***血壓的升高,微泡通過***壁的運輸也會增加。超聲微泡能夠在其中包含各種氣體,如全氟丙烷(C3F8))、氫氣(H2)氮氣(N2)一氧化氮(NO)氧氣(O2)等。
***個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行的,該模型在狗身上注射了涂有磷脂酰絲氨酸的白細胞靶向微泡,磷脂酰絲氨酸是顆粒吞噬攝取的標記物。這些微泡針對的是在血管中積累且尚未外滲的白細胞:在再灌注后1小時觀察到**靶向的造影劑在梗死區(qū)積累。在心肌中觀察到超聲造影劑信號、中性粒細胞靶向放射性示蹤劑的積累與髓過氧化物酶(炎癥的酶標記物)之間的相關(guān)性。上述方法的對比機制是基于白細胞在缺血-再灌注損傷區(qū)與上調(diào)的細胞粘附分子(p-選擇素、e-選擇素、ICAM-1和VCAM-1)在血管內(nèi)膜上的強烈結(jié)合現(xiàn)象。因此,不依賴白細胞作為微泡的二級捕獲目標可能是更好的策略,而是設(shè)計真正的分子顯像劑,直接結(jié)合內(nèi)皮細胞上上調(diào)的p-選擇素、e-選擇素、ICAM-1或VCAM-1分子。這樣的試劑已經(jīng)可用,并在體外流動室設(shè)置以及模型體內(nèi)系統(tǒng)中進行了測試。超聲微泡作為納米醫(yī)學,在醫(yī)學領(lǐng)域的診斷方面具有多方面的優(yōu)勢。全氟丙烷超聲微泡空化作用
基于EPR的納米顆粒靶向策略主要致力于調(diào)整藥物或載體的大小和/或利用配體連接涉及EPR效應(yīng)的分子。全氟丙烷超聲微泡空化作用
超聲微泡造影劑在******中應(yīng)用。***的**早指標之一是單核細胞與內(nèi)皮細胞的***和附著。這是由白細胞粘附分子(lam)如細胞間粘附分子-1(ICAM-1)的上調(diào)介導(dǎo)的。1997年,用于常規(guī)心肌超聲造影的帶有白蛋白殼的超聲造影劑在某些病理條件下通過心肌的轉(zhuǎn)運時間較慢。在體外實驗中,這些微泡優(yōu)先粘附在表達lam的內(nèi)皮細胞上。隨后,含有針對ICAM-1的單克隆抗體的超聲造影劑在體外和體內(nèi)均顯示出良好的結(jié)合效率。Villanueva等人和其他人描述了使用微泡對炎癥進行主動靶向,其中在炎癥反應(yīng)期間***的內(nèi)皮細胞使用微泡進行靶向。Takalkar等人使用平行板流室來測定抗icam-1靶向的微泡對白細胞介素-1人工***的內(nèi)皮細胞的粘附性。增加了40倍與非靶向?qū)φ障啾龋邢蛭⑴莅l(fā)生了微泡粘附。微泡以高達100s-1的剪切速率粘附,這是較大小靜脈的特征。其他白細胞粘附分子在炎癥和缺血-再灌注損傷中上調(diào)。特別有趣的是p-選擇素,它已被超聲造影劑靶向炎癥小鼠模型。Rychak等人**近證明了可變形微泡與p-選擇素的靶向粘附。全氟丙烷超聲微泡空化作用