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。微泡的惯性空化和破坏产生强大机械应力增强周围组织的渗透性并进一步增加药物从血液外渗到细胞质或间质中。江西超声微泡siRNA
超声微泡能够在其**中包含各种气体,如全氟丙烷(C3F8))、氢气(H2),氮气(N2),一氧化氮(NO),氧气(O2)和一氧化碳(CO)。这些气体能够影响各种生理和病理生理过程,使其在生物医学应用中非常有用,特别是在***方面。建立网络需要精确的超声微泡设计用于控制加载气体量及其在目标病变处“按需”释放的可兼容结构和成分。例如,NO气体具有血管舒张功能,这使得它在各种生理过程中发挥作用,如血管生成、神经传递和心血管***,特别是***。O2可用于低氧*****,并可加载到超声微泡中用于声动力***(SDT)介导的**根除。此外,全氟化碳(PFC)微泡更常被用作超声成像的造影剂,特别是用于血管超声检查。同时,新型H2抗氧化剂负载的mb在***缺血再灌注方面更有效。江西超声微泡siRNA因为纳米微泡的尺寸小于1µm;因此,它们可以通过EPR效应渗透到血管壁并积聚在斑块内。
载药超声微泡造影剂的设计之一是使药物由于细胞内pH值的变化或外部光或声音的刺激而释放。修饰超声微泡的一个很有前途的策略是使用电荷可切换的纳米颗粒,这种纳米颗粒可以经历表面电荷从负向正的变化,从而增加细胞的摄取。此外,还可以提出超声微泡的其他刺激响应设计。例如,活性氧(ROS)反应性超声微泡可以被开发用于产生触发药物释放的系统。这是通过将超声微泡与ROS响应材料结合来实现的,其中光或超声介导的ROS产生可以提高超声微泡释放药物的速度。此外,由于***病例中ROS水平升高,超声微泡也可以利用ROS响应荧光探针进行成像或实时监测,以检测富含ROS的病变。
荧光标记的靶向微泡在血管生成过程中的应用。内皮表面的许多内皮标记物被上调,特别是αvβ3和血管内皮生长因子(VEGF)受体。血管生成可以是*结生长的标志,也可以作为***慢性缺血(例如骨骼肌)的***干预手段。监测这些情况在临床前动物研究和临床中可能很重要。血管生成内皮的分子成像可以通过针对αvβ3或蛇毒崩解素肽echistatin的抗体进行。方便的是,具有RGD基序的echistatin在多种动物模型中对αvβ3具有高亲和力,而抗体通常是物种特异性的,不能用于多种动物模型。Echistatin微泡可用于通过超声评估基质模型和更现实的**环境中的血管发育;共聚焦显微镜**确认靶向微泡蓄积。用抗VEGF受体2抗体修饰的气泡还可以检测**区域的血管生成内皮,甚至可以监测******的进展。在血管生成的血管环境中,还有各种各样的其他配体可用于微泡固定和靶向,如RRL肽、针对内啡肽/CD105的抗体等。可用于其他成像方式的小分子(多肽或模拟物)可以固定在泡壳上,以引导其到达αvβ3。超声照射联合纳米微泡的生物学效应。
递送***水平的药物或***性基因递送尚未证明静脉注射与临床相关浓度的微泡。大鼠心脏基因转染使用1毫升静脉注射超声造影剂,浓度约为1×109微泡/ml。将***性基因有效递送到大鼠胰腺的方法是,在外壳内注射1毫升含有该基因的微泡,注射浓度为5×109微泡/ml。这些研究使用的剂量远远大于推荐用于人体成像的剂量。能够通过小剂量静脉注射微泡成功转染的微泡剂的开发对未来的转化非常重要研究。然而,目前尚不清楚,是由于微泡的有效载荷能力较低而需要高浓度,还是超声波应用时需要高浓度的气泡。或者,可以考虑在肌肉或动脉内注射高浓度微泡以实现局部药物或基因递送的介入性技术。在小型临床前研究中,肌内注射微泡和质粒可产生一致的局部转染。将质粒DNA和微泡共同注入肾动脉,结合瞬时血管压迫和超声,已被证明可在肾脏中产生局部基因表达。将质粒DNA和微泡共同注射到脑脊液中,再加上超声波,产生了DNA转移到大鼠***系统。Tsunoda等人表明,与通过尾静脉注射相比,向左心室局部注射微泡和质粒DNA后,报告基因转染到心脏的数量增加了一个数量级。 气泡将改变血管壁,允许药物剂外渗,通过将微泡与颗粒和染料共同注射,可评估血管外药物递送的可行性。江西超声微泡siRNA
南京星叶生物研发的超声微泡造影剂是有脂质外壳包裹全氟丙烷惰性气体组成,平均尺寸约为500-700nm。江西超声微泡siRNA
荧光标记的靶向微泡在非心脏病血管的应用。使用荧光微泡可以通过***显微镜实现超声造影剂靶向的验证。特异性配体包括抗p选择素的抗体,该抗体可通过局部给药肿瘤坏死因子(TNF)-进行化学诱导。通过显微镜和超声观察到***后小静脉内抗p选择靶向气泡和白细胞的聚集。缺血再灌注损伤后(如肾动脉结扎模型),p选择素上调,微泡可靶向炎症的肾血管。出于分子成像造影剂开发的目的,一种不需要***手术的更简单的动物模型可能是有用的,例如在脚垫注射TNF-后建立的后腿血管化学诱导炎症反应小鼠模型。该模型用于测试聚合微泡与抗体靶向泡。细胞间黏附分子(ICAM)-1和血管细胞黏附分子(VCAM)-1是炎症反应的重要标志物,在血管内皮表面上调的时间晚于p选择素。携带这些抗体的微泡可用于大鼠自身免疫性脑脊髓炎模型的分子成像。江西超声微泡siRNA