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。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。红色荧光超声微泡成像
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富集（SELEX）的配体系统进化过程产生的。因为这个过程是基于化学合成的，所以避免了抗体配体遇到的一些限制。西藏超声微泡报价心脏缺血区域的超声造影增强与对照组非缺血区域的信号有统计学差异。
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。
递送***水平的药物或***性基因递送尚未证明静脉注射与临床相关浓度的微泡。大鼠心脏基因转染使用1毫升静脉注射超声造影剂，浓度约为1×109微泡/ml。将***性基因有效递送到大鼠胰腺的方法是，在外壳内注射1毫升含有该基因的微泡，注射浓度为5×109微泡/ml。这些研究使用的剂量远远大于推荐用于人体成像的剂量。能够通过小剂量静脉注射微泡成功转染的微泡剂的开发对未来的转化非常重要研究。然而，目前尚不清楚，是由于微泡的有效载荷能力较低而需要高浓度，还是超声波应用时需要高浓度的气泡。或者，可以考虑在肌肉或动脉内注射高浓度微泡以实现局部药物或基因递送的介入性技术。在小型临床前研究中，肌内注射微泡和质粒可产生一致的局部转染。将质粒DNA和微泡共同注入肾动脉，结合瞬时血管压迫和超声，已被证明可在肾脏中产生局部基因表达。将质粒DNA和微泡共同注射到脑脊液中，再加上超声波，产生了DNA转移到大鼠***系统。Tsunoda等人表明，与通过尾静脉注射相比，向左心室局部注射微泡和质粒DNA后，报告基因转染到心脏的数量增加了一个数量级。 目前，超声微泡已发展为多模态造影剂、光热剂等。
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。声空化是在声压场作用下液体中蒸气泡的形成和坍缩。合成超声微泡定做
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。红色荧光超声微泡成像
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。红色荧光超声微泡成像
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