目前,有3家微泡厂家生产的产品可用于心脏病学应用,分别是Optison(GE Healthcare,Milwaukee,WI,),Definity(Lantheus Medical Imaging,Billerica,MA,E)和SonoVue(BraccoSpA,Milano,Italy)。这些试剂中的微泡大于1um,有效成像持续时间小于10分钟。南京星叶生物公司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,比商品化微泡的粒径小得多。小尺寸分布防止微泡被困在肺***床中,从而允许长时间的体内成像。纳米微泡成像持续时间长达20分钟,而声诺维的成像持续...
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...
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,...
***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...
***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...
如果这些气泡要在患者体内给药后与特定受体结合,就必须将靶向配体附着到微泡壳上。偶联可以通过共价或非共价手段来实现,也可以通过这些技术的组合来实现。对于没有被气泡制造的恶劣条件灭活的小分子配体,只需将配体-聚合物/脂质偶联物(例如,生物素衍生物)添加到气泡制备介质中。在某些情况下,即使是蛋白质,如亲和素,也可以通过超声与白蛋白一起合并到气泡壳中,并保留其特定活性。研究中使用的许多配体都以生物素化的形式存在,只需将它们添加到亲和素包被或链亲和素包被的气泡中,就会产生配体装饰的气泡。靶向配体被拴在微泡壳上。或者,不会在微泡制备中存活的蛋白质配体(如抗体)可以共价附着在预配制的气泡上,例如,通过酰胺键...
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...
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。超声微泡的粒径大小直接影响微泡的动物的体内渗透和代谢。上海超声微泡试剂***斑块的检测对于****...
通过超声微泡诱导空化可以改变**血管和细胞膜的通透性。稳定空化(SC)和惯性空化(IC)都可以对*组织的血管壁和细胞膜造成机械干扰,从而提高EPR在**中的作用。超声作用于含有超声微泡的血管,可改变血管壁的通透性,导致药物外渗至间隙。***通透性的改变取决于多种因素,包括壳成分、气泡大小、***直径与气泡直径之比以及超声参数。除了改变血管壁的通透性外,超声微泡的空化还可以增强细胞膜的通透性。气泡的破裂和相关射流的产生可以瞬间破坏相邻的细胞膜。细胞膜内产生小孔,导致可修复或不可修复的声穿孔。在不同的超声参数下,细胞膜内会产生短暂的孔,外源物质因此可以被运输到细胞质中。超声微泡的崩溃还...
超声微泡造影剂的外壳是有脂质组成的,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。脂类是一大类化合物,由一个或多个碳氢化合物或碳氟化合物链共价连接到亲水性头基上,通常由甘油主链组成。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。脂质自发地从可溶性聚集体(即胶束和囊泡)吸附到气液界面,并自组装成单层涂层。在纳米尺度上,分子定向使得疏水尾部面向气相,并通过疏水和分散力相互作用,这可以通过增加或减少链长来调节。低于主相转变温度的脂质形成高度凝聚的壳层。研究发现,增加链长可以降低壳的表面张力,增加表面粘度,气体渗透阻力和屈曲稳定性,从...
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...
超声微泡造影剂成像的优势在于其独特的多路复用方法和快速***的过程。与其他成像方式相比,超声微泡造影剂成像的优势在于其独特的多路复用方法。通常情况下,当分子成像造影剂在体内使用时,它会循环一段时间,并在靶体内积累得相当缓慢。血液***也是一个漫长的过程。为了针对几种不同的配体(如上面列出的所有配体)进行成像,必须使用具有不同光谱特征的几种染料或具有不同发射能量分布或衰变动力学的放射性同位素进行标记。在超声对比设置中,我们不能用不同的颜色“涂”微泡。然而,我们可以利用循环造影剂从血流中快速(在几分钟内)***的优势,以及分别通过对心室和靶的超声波破坏残余循环和沉积造影剂的能力。在一小时内,针对几...
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...
***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,...
超声微泡作为纳米医学,在医学领域的诊断和***方面具有多方面的优势,目前,超声微泡已发展为多模态造影剂、光热剂和***剂。市面上有各种商用mb造影剂,如Levovist、Definity、option、Sonazoid和Sonovue,具有不同的特性、成分和尺寸变化,范围在1-8µm。例如,Levovist(基于空气填充的半乳糖/棕榈酸mb)可以通过减少噪声信号来改善超声成像,而SonoVue(基于六氟化硫填充的脂质mb)在外周血中高度稳定。在临床前和临床阶段的诊断中,超声微泡作为造影剂与成像仪器相结合,辅助疾病的可视化和表征。这种成像过程被称为分子成像(MI),因为它可以在动物和人类的分子和...
超声微泡造影剂的外壳是有脂质组成的,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。脂类是一大类化合物,由一个或多个碳氢化合物或碳氟化合物链共价连接到亲水性头基上,通常由甘油主链组成。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。脂质自发地从可溶性聚集体(即胶束和囊泡)吸附到气液界面,并自组装成单层涂层。在纳米尺度上,分子定向使得疏水尾部面向气相,并通过疏水和分散力相互作用,这可以通过增加或减少链长来调节。低于主相转变温度的脂质形成高度凝聚的壳层。研究发现,增加链长可以降低壳的表面张力,增加表面粘度,气体渗透阻力和屈曲稳定性,从...
纳米微泡比超声微泡具有更好的被动瞄准能力,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。超声微泡中使用的原料或外壳配方会影响表面电荷性质,同时颗粒大小决定了超声微泡在体内的分布。超声微泡的分布特性影响成像诊断的成功及其通过被动和主动靶向给药的有效性“被动靶向”一词指的是增强的per-merabilityretention(EPR)效应,该效应驱动无特异性靶向的裸超声微泡到达病变目标。然而,裸超声微泡通常在静脉注射后10分钟内被吞噬进入网状上皮系统(RES)与***中的内皮功能障碍相关,内膜微血管渗漏可以作为针对***斑块的药物递送的被动靶向途...
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...
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...
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...
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...
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。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。辽宁脑靶向超声微泡***斑块的...
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...
纳米微泡比超声微泡具有更好的被动瞄准能力,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。超声微泡中使用的原料或外壳配方会影响表面电荷性质,同时颗粒大小决定了超声微泡在体内的分布。超声微泡的分布特性影响成像诊断的成功及其通过被动和主动靶向给药的有效性“被动靶向”一词指的是增强的per-merabilityretention(EPR)效应,该效应驱动无特异性靶向的裸超声微泡到达病变目标。然而,裸超声微泡通常在静脉注射后10分钟内被吞噬进入网状上皮系统(RES)与***中的内皮功能障碍相关,内膜微血管渗漏可以作为针对***斑块的药物递送的被动靶向途...
超声微泡的粒径大小直接影响微泡的动物的体内渗透和代谢。首先,与传统药物相比,超声造影剂微泡相对较大。微泡的直径一般为1-10um。**血管特别具有渗透性,通常有较大的内皮间隙;然而,造影剂微泡通常太大而无法脱离脉管系统。在Wheatley等人**近的一篇文章中,描述了一种纳米颗粒超声造影剂(直径450nm)具有良好的声学性能。该造影剂在实验家兔中产生了良好的肾脏混浊。南京星叶生物也有500nm左右的超声微泡造影剂。虽然超声造影剂的循环时间在过去几年有所增加,但这也是超声绐药时需要关注的问题。例如,索诺维的消除半衰期为6分钟。Albunex的摄取发生在大鼠和猪的肝脏、肺和脾脏,70%在3分钟内从...
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...
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。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...