北京超声微泡研发

时间:2024年07月06日 来源:

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,即稳定空化和惯性空化。稳定空化通常用于***,特别是在给药中,使用超声和超声造影剂的组合。稳定空化会产生微流,而惯性空化则会产生激波、流体喷射和自由基。惯性空化可以使超声微泡崩溃,导致细胞膜或组织暂时开放。超声微泡只有在聚焦超声辐射的帮助下才能在目标部位坍塌,这可以暂时打开细胞膜以帮助药物递送。微泡空化时细胞膜和血管通透性的变化。北京超声微泡研发

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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时间小于6min。新疆微流控超声微泡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。

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**初的微泡靶向实验是在静态条件下进行的:将气泡与目标表面接触(通常是倒置),在没有流动的情况下孵育几分钟,然后将剩余的自由气泡洗掉,测量保留气泡的数量和声学响应。然而,这种情况并不是脉管系统内真正靶向的良好模型,在脉管系统内,结合发生时没有任何流动停止。取决于配体-受体结合和脱离动力学,以及配体和受体的表面密度、血流和壁剪切条件,与靶标的结合可能发生,也可能不发生。结合可能是短暂的(几分之一秒),也可能是长久的(几秒或几分钟),这取决于在初始接触期间有多少牢固的键有机会形成。了解微泡靶向性的比较好方法是在体外受控条件下,以已知的流速、配体和受体密度进行靶向性研究。平行板流室通常用于这些研究。一些配体(如抗体)能够与目标抗原牢固结合(一旦结合发生解离抗体和抗原可能需要几天的时间,但这种结合并不总是很快的。在流动的情况下,颗粒上的配体与受体结合的时间非常有限。在极端情况下(大血管中1米/秒的血流),典型的配体与受体结合位点线性尺寸为1纳米时,必须在1纳秒内发生有效结合,这是一个极短的时间,与大多数抗体-抗原kon动力学常数不相容。

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。超声微泡必须基于受体与配体之间的强亲和力通过鼻内注射和超声应用在计算机屏幕上清楚地观察到生成的图像。

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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。“主动靶向”一词指的是用特定生物标志物标记的超声微泡,允许它们被驱动到特定的目标。北京超声微泡研发

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。北京超声微泡研发

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。EPR和血管生成相关表面受体的(过)表达是**血管的关键特征。因此,epr介导的被动靶向和基于配体的主动靶向引起了相当大的关注。Kunjachan等人使用RGD和ngr修饰的聚合物纳米药物对被动和主动**靶向进行了可视化和量化。Wu等人开发了负载紫杉醇和A10-3.2适体靶向的聚(丙交酯-羟基乙酸)纳米泡,可以特异性靶向前列腺*细胞,通过EPR效应和us触发的药物递送持续释放负载的PTX。Li等人报道了使用神经肽YY1受体介导的可生物降解光致发光纳米泡作为UCAs用于靶向乳腺*成像。通过血管靶向实现了超声微泡与**血管的快速有效的早期结合,但随着时间的推移,被动靶向的效率显著提高。这些结果表明,被动靶向和主动靶向的结合是有效的需要有效的**成像和***。北京超声微泡研发

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