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。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。定制超声微泡动物实验
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/um'。定制超声微泡动物实验通过超声微泡诱导空化可以改变血管和细胞膜的通透性。
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径。因此,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然而,纳米微泡的缺点是无法获得高质量的超声成像因为小尺寸的气泡会降低声响应制备成像用纳米微泡的策略之一是调整和修改纳米微泡的壳体组成,以增加其回波性由于EPR效应与尺寸有关,研究人员在制造100-200nm左右的小尺寸纳米微泡方面存在困难目前的研究表明,与小于50nm和大于300nm的颗粒相比,100-200nm之间的颗粒尺寸在病变部位的蓄积更大。
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。生成了血流速度和整体综合强度的定量参数图,并且与金标准技术相比,灌注测量更有利。该技术用于监测用抗血管生成药物***的实验性**的反应,并确定对***的不同反应水平。超声已被证明可以增强溶栓,超声与微泡结合使用,在溶解血栓方面比单独使用造影剂或超声更成功。
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。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。定制超声微泡动物实验
超声联合纳米微泡进行核酸输送。定制超声微泡动物实验
***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,直接结合内皮细胞上上调的p-选择素、e-选择素、ICAM-1或VCAM-1分子。这样的试剂已经可用,并在体外流动室设置以及模型体内系统中进行了测试。定制超声微泡动物实验