将靶向成像方式与病变定向***相结合,可以确定与积极***反应可能性有关的几个生物学相关事实。特别令人感兴趣的问题是,目标是否存在,药物是否达到目标,以及预期目标是否真的是正在***的目标。有多种有趣的生物过程适合应用靶向超声成像来监测药物递送的疗效。我们的研究小组描述了一种对比增强超声技术,将破坏-补充超声与亚谐波相位反转成像相结合,以提高空间分辨率,并区分对比回波和非苏回波。在非破坏性成像脉冲期间,声音以指定频率从换能器传输,而接收函数则被检测到原频率的次谐波频率。次谐波振荡是由超声造影剂而不是周围组织***产生的,导致血管内造影剂产生大量的次谐波回声,而周围组织几乎没有信号。生成了血流速...
***的诊断是在选择合适的***方法之前确定和分析疾病部位的初始阶段以及区分各种类型的病理病变,特别是***性疾病。诊断通常在成像技术的帮助下实现,成像技术使研究人员能够更好地了解和可视化***斑块及其进展。然而,成像方法有时无法准确分析易损斑块,因此研究人员使用特异性靶向超声微泡开发心肌梗死。有几种靶向***的分子靶标,包括细胞间粘附分子(ICAM-1)、血管细胞粘附分子1 (VCAM-1)、选择素、氧化脂质、薄纤维帽和血管平滑肌细胞(VSMCs)。例如,p -选择素在几种心血管疾病和损伤的血管内皮中表达,CD81是***斑块形成的初始阶段标志物。除了常见的靶点外,还有许多***的分子靶点,...
内皮素(CD105)是转化生长因子的受体,是一种增殖相关的低氧诱导蛋白,在血管生成内皮细胞上高度表达。使用99mTc-labeled单克隆抗体靶向内啡肽的免疫扫描显示,**中大量摄取内啡肽。**近,已经描述了一种将内啡肽特异性单克隆抗体偶联到微泡的新方法。通过超声将Avidin整合到微泡的外壳中,然后通过生物素与单克隆抗体结合。在体外证实了靶向内啡肽的配体定向微泡的积累。鉴于将多肽和单克隆抗体附着在微泡上的能力,人们可以设想靶向超声剂用于血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)和金属蛋白酶组织抑制剂(TIMPS)的酪氨酸激酶受体的成像。气泡在靶区域的聚集和药物的释放主要依赖于...
通过将靶向指定表面标记物的配体附着在载药微泡的外部,可以实现更特异性的药物递送。例如,内皮表面标记物是特别有吸引力的靶标,因为某些标记物在血管生成区域过表达,而靶向微泡已被证明能粘附这些标记物。超声可以局部应用于靶向结合的微泡,从而在表面标记物表达的区域选择性地递送药物。***个成功的靶向超声造影剂是在20世纪90年代末使用亲和素-生物素粘连开发的。对于体内成像,开发了一个三步流程。首先,给药一种生物素化单克隆抗体,该抗体与血块内的纤维蛋白结合。然后给药Avidin,它将生物素结合在单克隆抗体上。***,给予生物素化的超声造影剂,它结合了亲和素分子的暴露端。这种超声造影剂靶向的方法导致血栓的声...
几种类型的配体已被偶联到微泡上,包括抗抗体、多肽和维生素。单克隆抗体,特别是免疫球蛋白-v(IgG)家族的单克隆抗体,已***用于靶向细胞表面受体。单克隆抗体用途***,在纳摩尔到皮摩尔范围内具有结合亲和力。然而,当来源于小鼠时,它们往往具有免疫原性。用于靶向成像和药物递送的抗体生产也往往昂贵且耗时,并且结合活性因批次而异。抗体作为靶向药物的其他限制包括有限的保质期和温度敏感性。多肽是较小的分子,具有化学稳定性和低免疫原性。近年来组合肽库方法的发展迅速推进了多肽作为靶向配体的使用。一类尚未被用于靶向微泡的配体是适体。适配体是基于RNA或dna的配体,具有特殊的亲和力和特异性。这些配体是通过指数...
超声联合纳米微泡递送RNA。YinT.等利用异源组装方法制备了携带siRNA的**纳米微泡,利用超声照射靶向SIRT2基因抗细胞凋亡。该制剂改善了siRNA-纳米微泡对基因组的沉默作用,从而***改善了*细胞的凋亡。因此,在裸啮齿动物的胶质瘤变体中观察到显着增强的***结果。YinT.等进一步研究建立了US-sensitive纳米微泡,同时携带***siRNA和紫杉醇(PTX),针对BCL-2基因***肝脏**,基于他们的研究结果。siRNA和PTX的有效递送是通过将纳米微泡注射到带有人HepG2异源瘤的裸鼠的血液循环中,并应用主动低频(低于1MHz)超声照射到肿瘤细胞的位置。在动物实验中...
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...
微泡的惯性空化和破坏可产生强大的机械应力,增强周围组织的渗透性,并可进一步增加药物从血液外渗到细胞质或间质中。超声造影剂是高回声的微泡,具有许多独特的性质。微泡基本上可以提高常规超声成像对微循环的灵敏度。微泡响应入射超声脉冲的共振导致非线性谐波发射,在微泡特异性成像中作为微泡的特征。高频超声的稳定空化也可以温和地增加组织的通透性,即使在高的情况下也不会造成任何损害声压。微泡可以携带药物,释放药物超声介导的微泡破坏同时增强血管通透性,增加药物在组织中的沉积。可以将各种靶向配体偶联到微泡表面,实现配体定向和位点特异性积累,用于靶向成像。过程是利用MNB造影剂与超声联合产生空化效应,以破坏纤维蛋白网...
***斑块的检测对于*******的发病率和死亡率可能更为重要。由于潜在的炎症,活性斑块区域的内皮细胞被***马托雷过程;因此,内皮细胞中这些位点上的VCAM-1和选择素应该被上调,用抗VCAM-1靶向微泡和抗p-选择素靶向或抗e -选择素靶向泡进行分子成像可能是有用的。在这种情况下,可用的动物模型是高胆固醇饮食的apoE⫺/⫺小鼠。**近,研究人员利用抗vcam -1抗体修饰的生物素化微泡成功靶向了这类小鼠主动脉弓内的斑块。由于大多数单克隆抗体本身可能无法在快速流动条件下靶向微泡,因此在同一链霉亲和素修饰的微泡上结合快速结合的生物素化SialylLewisx聚合物和紧密结合的生物素化抗vca...
超声微泡造影剂在******中应用。***的**早指标之一是单核细胞与内皮细胞的***和附着。这是由白细胞粘附分子(lam)如细胞间粘附分子-1(ICAM-1)的上调介导的。1997年,用于常规心肌超声造影的带有白蛋白壳的超声造影剂在某些病理条件下通过心肌的转运时间较慢。在体外实验中,这些微泡优先粘附在表达lam的内皮细胞上。随后,含有针对ICAM-1的单克隆抗体的超声造影剂在体外和体内均显示出良好的结合效率。Villanueva等人和其他人描述了使用微泡对炎症进行主动靶向,其中在炎症反应期间***的内皮细胞使用微泡进行靶向。Takalkar等人使用平行板流室来测定抗icam-1靶向的微泡对白...
超声微泡的壳体类型的变化会影响所产生气泡的厚度、刚度和耐久性。除此之外,壳的厚度在气体**和外部介质之间起着屏障的作用,不同的材料会产生不同的壳厚度。含脂类的壳厚约为3nm,而基于蛋白质和聚合物的壳厚分别约在15 - 20nm和100 - 200nm之间。脂基超声微泡比聚合物基超声微泡更容易制备和修饰。脂基超声微泡常用的外壳材料包括二油基磷脂酰乙醇胺(DOPE)、1,2-二棕榈酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(DPPC)和1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷脂酰胆碱(dsc)。壳聚糖和白蛋白是聚合物基超声微泡和蛋白质基超声微泡中使用的材料的例子。聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)由于其天然的生物可降解...
微泡表面选择合适的偶联化学和修饰顺序取决于配体的类型。一个重要的考虑因素是配体的大小及其对生物利用度的影响。小的亲水分子,如代谢物和肽,可以直接偶联到聚合物间隔物上,而不会***影响聚合物动力学。相比之下,大的蛋白质配体,如抗体,由于剪切应力和涉及微泡分散的有机溶剂,容易变性。因此,抗体(~120 kDa)通常通过生物素-亲和素连接连接到预形成的微泡表面。所得到的复合物更像一个刚性支架,而不是一个自由的聚合物链(50),配体与聚合物刷(~5 kDa)被大块的亲和素分子(~60 kDa)很好地分离。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。湖...
超声联合纳米微泡递送RNA。YinT.等利用异源组装方法制备了携带siRNA的**纳米微泡,利用超声照射靶向SIRT2基因抗细胞凋亡。该制剂改善了siRNA-纳米微泡对基因组的沉默作用,从而***改善了*细胞的凋亡。因此,在裸啮齿动物的胶质瘤变体中观察到显着增强的***结果。YinT.等进一步研究建立了US-sensitive纳米微泡,同时携带***siRNA和紫杉醇(PTX),针对BCL-2基因***肝脏**,基于他们的研究结果。siRNA和PTX的有效递送是通过将纳米微泡注射到带有人HepG2异源瘤的裸鼠的血液循环中,并应用主动低频(低于1MHz)超声照射到肿瘤细胞的位置。在动物实验中...
微泡空化时细胞膜和血管通透性的变化。电子显微镜已经证明,在细胞膜内产生的小孔与微泡的崩溃和射流的产生有关。根据超声参数,细胞膜内产生的孔隙可能是短暂的,导致细胞死亡或成功地将外源物质引入细胞质。除了改变细胞膜通透性外,将超声应用于含有微泡的小血管还能改变血管壁的通透性,导致颗粒外渗到间隙。这种***通透性的变化取决于泡的大小、壳的组成以及***直径与泡直径的比值。改变超声参数,如声压和脉冲间隔,以及物理参数,如注射部位和微血管压力,可以比较大限度地提高微球的局部药物递送。在超声中心频率为1MHz的情况下,0.75MPa的压力足以在体外大鼠肌肉微循环中产生***破裂。超声脉冲间隔既影响观察到外渗...
几种类型的配体已被偶联到微泡上,包括抗抗体、多肽和维生素。单克隆抗体,特别是免疫球蛋白-v(IgG)家族的单克隆抗体,已***用于靶向细胞表面受体。单克隆抗体用途***,在纳摩尔到皮摩尔范围内具有结合亲和力。然而,当来源于小鼠时,它们往往具有免疫原性。用于靶向成像和药物递送的抗体生产也往往昂贵且耗时,并且结合活性因批次而异。抗体作为靶向药物的其他限制包括有限的保质期和温度敏感性。多肽是较小的分子,具有化学稳定性和低免疫原性。近年来组合肽库方法的发展迅速推进了多肽作为靶向配体的使用。一类尚未被用于靶向微泡的配体是适体。适配体是基于RNA或dna的配体,具有特殊的亲和力和特异性。这些配体是通过指数...
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。微泡空化时细胞膜和血管通透性的变化。天津超声微...
声空化是在声压场作用下液体中蒸气泡的形成和坍缩。空化一般归类为两种类型,稳定空化和惯性空化。当气泡经历较大的径向振荡并剧烈坍缩时,惯性空化会产生宽带噪声发射,从而对组织造成损伤。利用超声将靶组织附近的载药回声脂质体(ELIP)碎片化,有可能在药物或***效果上产生一个大的时间峰值,而不是依赖于更渐进的被动释放,因此优化超声参数很重要。血管细胞暴露于1MHz至1.5MHz脉冲超声,峰值压力幅值在2MPa至36MPa之间,会发生血管渗漏和细胞凋亡,但Kathryn等人验证了低强度连续波(CW)超声(峰值压力幅值0.49MPa)增强脂质纳米泡在离体小鼠主动脉中的传递的假设。他们的研究表明,1MHzC...
组织中的微泡检测可以利用超声介导的微泡破坏。超声压力通常以机械指数(MI)的形式出现在医学成像系统的屏幕上,一个相对商,计算为峰值负声压除以频率的平方根。非线性微泡行为一般在声压较高时表现得更明显(例如MI 0.2)。在某些系统中,它可能是检测到的***机会,例如,较小的微泡。在更高的压力下(MI 0.4和高达1-1.9,取决于频率),微泡被破坏,它们的声学后向散射信号完全消失,这可以提供额外的证据,证明目标造影剂存在于组织中。一些气泡壳(通常是那些涂有薄脂质单层的)是柔韧性的,即使在低压超声(例如MI 0.06)下也会振动。对于厚壳聚合物气泡,除非达到临界压力并且外壳破裂,否则微泡不会振动,...
超声联合纳米微泡进行核酸输送超声联合纳米微泡进行DNA传递。不考虑超声穿孔现象,建议采用US与带核酸的微泡相互作用来提高传输效率。这种策略也可能有助于遗传物质的位点特异性释放,从而减少非共振组织转染。通过纳米微泡转移基因已经采用了几种技术,从基因的并发管理到纳米泡系统内的内涵。有多种方法,包括利用阳离子脂质组成纳米气泡的外壳用于DNA的静电附着,在制备过程中直接将DNA物理组装在外壳中,在外壳上应用阳离子聚合物层用于DNA的静电相互作用,携带DNA的纳米微泡载体的共价结合以及利用兼容的DNA链建立纳米微泡。分析发现,在体外,基于脂质的纳米微泡比基于白蛋白的纳米微泡引起几次基因转染。此外,在小鼠...
微泡空化时细胞膜和血管通透性的变化。电子显微镜已经证明,在细胞膜内产生的小孔与微泡的崩溃和射流的产生有关。根据超声参数,细胞膜内产生的孔隙可能是短暂的,导致细胞死亡或成功地将外源物质引入细胞质。除了改变细胞膜通透性外,将超声应用于含有微泡的小血管还能改变血管壁的通透性,导致颗粒外渗到间隙。这种***通透性的变化取决于泡的大小、壳的组成以及***直径与泡直径的比值。改变超声参数,如声压和脉冲间隔,以及物理参数,如注射部位和微血管压力,可以比较大限度地提高微球的局部药物递送。在超声中心频率为1MHz的情况下,0.75MPa的压力足以在体外大鼠肌肉微循环中产生***破裂。超声脉冲间隔既影响观察到外渗...
除了靶向成像,超声微泡造影剂还可用于提供***有效载荷。血管通透性的同时释放和增强,如下面更详细讨论的,是超声微泡技术所独有的属性。设计用于干预的微泡配方的一个关键组成部分是将***剂装载到外壳上。气体**本质上是一个不隔离有机化合物的空隙,而脂质外壳太薄(~3nm),无法容纳足够的货物。一种增强负载的方法是将油引入溶解亲水或亲脂药物的脂质壳中。这种形成声活性脂球(AALs)的技术在体外输送化疗药物方面取得了成功。当存在阳离子脂质或变性蛋白质时,带负电的***物质,如DNA或RNA,可以静电耦合到外壳上。该技术已***用于基因转染实验。实验中观察到的脂质包被微泡的负载能力约为0.01 pg/u...
微泡表面的电荷和配体可以用来增加靶向的特异性。Lindner等人发现,由于与先天免疫系统的相互作用,阳离子微泡在经历缺血/再灌注和炎症的组织的微循环中持续存在。然而,考虑到生物环境的复杂性,静电相互作用通常没有足够的特异性。另一方面,配体-受体相互作用在生物介质中产生高特异性。在这种情况下,微泡表面被配体装饰,这些配体特异性地结合血管腔内细胞上的受体。如上所述,脂质聚合物是形成稳定微泡所必需的。聚合物的存在需要配体和单层外壳之间的间隔物,以便配体询问其在相对表面上的受体。通常情况下,配体被与周围的链长度相等或更长的间隔剂拴在一起。这使配体比较大限度地暴露于生物环境中。旨在比较大限度地使配体暴露...
***个靶向微泡心脏成像研究是在急性缺血再灌注损伤模型中进行的,该模型在狗身上注射了涂有磷脂酰丝氨酸的白细胞靶向微泡,磷脂酰丝氨酸是颗粒吞噬摄取的标记物。这些微泡针对的是在血管中积累且尚未外渗的白细胞:在再灌注后1小时观察到**靶向的造影剂在梗死区积累。在心肌中观察到超声造影剂信号、中性粒细胞靶向放射性示踪剂的积累与髓过氧化物酶(炎症的酶标记物)之间的相关性。上述方法的对比机制是基于白细胞在缺血-再灌注损伤区与上调的细胞粘附分子(p-选择素、e-选择素、ICAM-1和VCAM-1)在血管内膜上的强烈结合现象。因此,不依赖白细胞作为微泡的二级捕获目标可能是更好的策略,而是设计真正的分子显像剂,直...
超声微泡可以通过各种制造方法来制造,这些方法已经被引入和优化,以获得可复制的尺寸,生物相容性,生物降解性和高成像稳定性的回声特性。MNB的制造过程必须注重生物相容性和安全性,以免在体外和体内阶段测试时产生毒性。在制造阶段,涂层配方将决定寿命,对刺激(如超声波)的响应,并影响超声微泡的自组装尺寸。药物装载有几种策略,例如将药物和气体封装在**内,将药物同化到**和外壳之间的层中,以及利用静电相互作用。表面活性剂的加入,如Tween,可以维持超声微泡的稳定性,防止超声微泡携带的药物聚结。另一种药物装载方法是通过应用静电相互作用来帮助配体附着在超声微泡外壳或基因递送上。用超声微泡递送核酸也有助于延长...
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。在移植模型中,将抗icam -1抗体包被的微泡给予异位心脏移植大鼠,成功地在心脏环境中使用了icam -1靶向微泡。安徽载药超声微泡***个靶向...
超声微泡的大小差异影响超声微泡的药代动力学、病变部位靶向、内吞过程和细胞摄取。人体生物系统对不同颗粒的反应不同,小于8µm的气泡具有模拟红细胞循环的优点,从而促进其扩散到血管和***间的循环中。除此之外,气泡的大小不应超过8µm,因为它可能导致并发症,如血流中的动脉栓塞。因此,超声微泡在早期开发时就被用作理想的造影剂,并被应用于超声分子成像、磁共振成像(MRI)、近红外成像(NIRF)、磁共振成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、光学成像和对比增强超声(CEUS)成像的诊断。目前,超声微泡被用作***和***药物、抗体、基因和miRNA的递送剂,...
微泡表面的电荷和配体可以用来增加靶向的特异性。Lindner等人发现,由于与先天免疫系统的相互作用,阳离子微泡在经历缺血/再灌注和炎症的组织的微循环中持续存在。然而,考虑到生物环境的复杂性,静电相互作用通常没有足够的特异性。另一方面,配体-受体相互作用在生物介质中产生高特异性。在这种情况下,微泡表面被配体装饰,这些配体特异性地结合血管腔内细胞上的受体。如上所述,脂质聚合物是形成稳定微泡所必需的。聚合物的存在需要配体和单层外壳之间的间隔物,以便配体询问其在相对表面上的受体。通常情况下,配体被与周围的链长度相等或更长的间隔剂拴在一起。这使配体比较大限度地暴露于生物环境中。旨在比较大限度地使配体暴露...
超声微泡造影剂在******中应用。***的**早指标之一是单核细胞与内皮细胞的***和附着。这是由白细胞粘附分子(lam)如细胞间粘附分子-1(ICAM-1)的上调介导的。1997年,用于常规心肌超声造影的带有白蛋白壳的超声造影剂在某些病理条件下通过心肌的转运时间较慢。在体外实验中,这些微泡优先粘附在表达lam的内皮细胞上。随后,含有针对ICAM-1的单克隆抗体的超声造影剂在体外和体内均显示出良好的结合效率。Villanueva等人和其他人描述了使用微泡对炎症进行主动靶向,其中在炎症反应期间***的内皮细胞使用微泡进行靶向。Takalkar等人使用平行板流室来测定抗icam-1靶向的微泡对白...
超声微泡造影剂是一种先进的医疗技术,具有广泛的应用前景和巨大的市场潜力。作为一种非侵入性的检查方法,超声微泡造影剂在诊断和***方面具有独特的优势。首先,超声微泡造影剂具有高度安全性和可靠性。相比其他检查方法,如CT和MRI,超声微泡造影剂无需使用放射性物质,避免了患者暴露于辐射的风险。同时,超声微泡造影剂的成分经过严格筛选,确保了其在体内的稳定性和生物相容性,减少了不良反应的发生。其次,超声微泡造影剂具有高分辨率和高灵敏度。超声波能够穿透人体组织,通过对超声波的反射和散射信号进行分析,可以清晰地观察到血流动力学和组织结构的变化。些方法已经被引入和优化,以获得可复制的尺寸,生物相容性,生物降解...
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...