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。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。上海超声微泡全氟丙烷
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的点数，也影响输送的物质体积，两者在脉冲间隔为5s时均达到比较大值。人们认为，要使输送的物质体积比较大化，需要将微泡补充到脉冲之间的区域。研究还表明，随着***血压的升高，微泡通过***壁的运输也会增加。胰腺靶向超声微泡核酸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。
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。
超声微泡有效地产生反向散射超声，增强对比度，以便将目标部位(血管)与周围组织区分开来。它还可以比较大限度地减少噪声和背景信号。超声微泡的声学特性产生成像信号，由美国成像仪器检测。使用超声微泡进行诊断的频率范围约为2-18 MHz。共振频率与超声微泡的尺寸成反比，并受超声微泡表面配方特性的影响。超声微泡对波传播幅度的增加具有非线性响应，从而产生谐波频率分量，从而提高了美国成像的空间分辨率。超声微泡被用作造影剂，因为固体和液体颗粒无法提供超声微泡给出的后向散射信号。另一种实时无创成像技术是光声(PA)成像，它需要激光源照射、光敏剂和超声换能器来收集产生的声信号。PA成像是基于热弹性膨胀和造影剂存在下光子到超声转换的光能吸收。PA与超声波相结合，能够以高空间分辨率显示深部组织。Meng等人进行了一项简单的研究，利用超声波将mb转化为纳米颗粒，目的是在小鼠模型的PA成像过程中获得无背景的强信号。超声微泡的广泛应用使研究人员能够调整靶向效率和响应性，例如超声/光热/pH/光触发药物释放。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。
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。气泡在靶区域的聚集和药物的释放主要依赖于各种外源性和内源性刺激，并不是由特异性的主动靶向引起的。胰腺靶向超声微泡核酸
纳米微泡的直径通常在150-500纳米之间，是药物分布的诱人场景并且与微泡相比已证明可以改善聚集和保留。上海超声微泡全氟丙烷
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细胞水平上进行观察。由于MI的非侵入性，它的应用具有附加价值，它为组织表型的检测和评估以及早期疾病提供了实时可视化。更重要的是，MI还可用于分析细胞相互作用和监测***递送情况。为了获得有利的结果，MI需要两个组成部分，即成像仪器和纳米药物。理想情况下，使用的仪器必须是非侵入性的，并且具有高分辨率和灵敏度的能力，可以检测和监测成像剂。上海超声微泡全氟丙烷
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