超声照射联合纳米微泡的生物学效应。超声给药技术是基于细胞穿孔的生物物理过程，超声结合纳米微泡和这个过程被称为超声穿孔。与其他纳米粒子相比，纳米微泡在超声能量照射下具有“塌缩”的特殊性质，导致纳米微泡内爆，改变细胞膜的通透性。当超声能量充分增加时，就会发生“超声空化”效应，即液体中的气泡(空化核)振动生长，不断地从声学场中积累能量并坍缩，直到能量达到某一阈值。超声波照射引起超声空化，导致细胞膜出现直径约300nm的空隙，稳定空化的特征是纳米气泡重复的、不坍缩的振荡，对附近细胞产生局部低应力和剪切应力，从而增加血管的通透性。此外，超声波辐照还能产生热和机械***作用。超声波辐照的生物学效应可以增加细胞膜的通透性，诱导基因转移，提高细胞内药物浓度，栓塞**，滋养血管，克服组织屏障，发挥至关重要的靶向作用。将配体附着在微泡表面的基本方法有两种：要么通过直接共价键，要么通过生物素-亲和素连接。全氟烷超声微泡外壳
微泡表面的加载也可以通过配体-受体相互作用来实现。例如，Lum等人**近报道了一项研究，其中纳米颗粒通过生物素-亲和素连锁结合到外壳上。固体聚苯乙烯纳米颗粒作为模型系统，可以用可生物降解的材料代替装载药物或基因的纳米颗粒。或者，软纳米颗粒，如脂质体，已成功加载到微泡。这些结果提出了一种模块化的加载方法，即首先将***性化合物加载到纳米颗粒室中，然后将其加载到微泡载体上。这种方法提供了一个多功能平台，可以根据特定***剂的疏水性、大小和释放要求进行定制。海南超声微泡空化作用通过超声微泡诱导空化可以改变血管和细胞膜的通透性。
靶向超声造影剂的一个潜在***应用是用于基因***。腺病毒和质粒报告基因的非特异性区域递送已经使用超声定向方法完成。更具体地说，腺病毒或质粒载体已被纳入基于白蛋白的超声造影剂中，并使用超声递送到心肌中以破坏靶区域的微泡。携带编码VEGF的质粒的微泡已被用于在超声应用后诱导大鼠心肌血管生成。然而，传统的微球是带负电荷的，对带负电荷的RNA和DNA分子的细胞转染效率较低。Tiukinhoy等人开发了一种带正电的脂质体，具有超声可检测的回声特性。利用血管内超声系统，他们能够在icam-1靶向超声定向基因转染后，在HUVEC细胞中传递和检测荧光素酶基因表达。DNA和微泡的孵育可导致DNA与外壳融合，从而促进共注射。早期的研究表明，通过静脉注射白蛋白微泡，将质粒DNA结合到外壳上，再加上超声波，基因可以传递到心肌。随后的研究开发了将DNA纳入脂质微泡壳的技术，在静脉注射和超声后进行类似的局部转染。虽然有使用静脉注射成功转染的报道，但一项比较静脉注射和动脉注射含有微泡的质粒的研究得出结论，动脉注射在实现局部组织转染方面的效率是静脉注射的200倍。
将配体附着在微泡表面的基本方法有两种：要么通过直接共价键，要么通过生物素-亲和素连接。生物素-亲和素连接是一种直接的技术，其中生物素化的配体通过亲和素桥连接到生物素化的微泡上。尽管生物素-亲和素连锁在概念验证和临床前靶向研究中很有用，但免疫原性使其无法转化为人类。共价连接是更可取的和可以在创建微泡壳之前或之后进行。偶联到预形成的微泡上的策略包括通过碳二亚胺和n-羟基磺基琥珀酰亚胺将配体的氨基与微泡壳上的羧基结合，或者可选地将配体上的巯基与微泡壳上的马来酰亚胺结合。关于偶联化学的更多细节可以在A.L.Klibanov**近的一篇综述中找到。对于脂质包被的药物，使用预形成的配体-脂聚合物的优点是，在临床环境中，从微泡产生到给药到患者体内所需的步骤更少。然而，通过后期连锁，通过对预形成的微泡进行一系列修饰，可以更有效地利用配体。载药超声微泡造影剂另一种选择是通过赋予超声微泡生物启发策略其中天然细胞膜可以用作构建超声微泡的材料。
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。微泡与钆共注射后MRI显示钆外反酸。或者，药物可以被纳入微泡中，并通过在病变的给药血管中选择性地破裂微泡来增加局部给药。然而，这些方法并不能消除流动血液中释放的药物的冲洗和全身分布。有报道成功地证明了微泡减少新内膜形成、内皮转染和凝块溶解。尽管迄今为止递送的微泡有效载荷的体积很小，但药物或基因通过血脑屏障（BBB）的递送是基于微泡的递送的一个有前途的应用，因为很少有替代方法可以改变BBB对如此***的货物的渗透性。如前所述，超声辐照被描述为在破坏微泡之前将微泡推向血管壁的方法。在运载工具破裂时，通向血管壁的微泡将有效地将药物涂在腔内。与单独使用超声波相比，这种方法导致体外细胞中荧光标记油的沉积量增加了十倍。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)等。中国香港微流控超声微泡
脂质壳比其他类型的壳（如聚合物）更不稳定，但它们更容易形成并产生更有回声的微泡。全氟烷超声微泡外壳
微泡的制造通常通过两种通用技术来进行:分散气体颗粒的自组装稳定，以及芯萃取的双乳液制备。第一种技术用于脂质或蛋白质基气泡。气体(溶解度低的空气或氟化气体)分散在含有脂质或表面活性剂胶束混合物或经超声变性的蛋白质的水介质中。这些成分沉积在气液界面上，使其稳定下来。有些微泡制剂在水相中保存数月仍能保持稳定。或者，微泡可以快速冷冻和冻干，以便在干燥状态下延长储存时间。水的加入导致微泡水分散体在使用前立即发生重组。聚合微泡是通过双乳液水-油-水技术制备的，该技术通过高剪切混合或超声在水相中产生有机溶剂微粒。有机“油”溶胶喷口含有溶解的可生物降解聚合物(如聚乳酸-共乙醇酸)，以及内部水相的微滴或纳米滴。然后对颗粒进行冻干或喷雾干燥。有机溶剂和水被除去，留下一个内部有空隙的聚合物外壳。通常，加入挥发性化合物，如碳酸氢铵、碳氢化合物、氟碳化合物或樟脑，以帮助在颗粒中产生空心**。这类颗粒在干燥状态下储存时非常稳定。它们在水或生物介质中缓慢水解，形成乳酸和乙醇酸，具有完全的生物相容性。颗粒的壳厚和核大小可以通过聚合物、有机溶剂、内部水和成孔化合物的浓度和比例来控制。全氟烷超声微泡外壳
