对不同组织***的影响对于心血管系统,超声微泡造影剂能够明显改善图像质量,帮助评价左室整体功能和节段性室壁运动。但2007年美国食品药品监督管理局(FDA)针对超声造影剂的安全性提出黑框警告,这严重影响了超声造影技术在心血管领域的推广应用1。在妇产科领域,微泡超声造影剂辅助**度聚焦超声(HIFU)***子宫腺肌症可缩短高能聚焦时间、出现团块灰度时间及***时间,改善患者临床症状,降低术中不良反应发生率,提高患者性生活及婚姻质量3。在肌肉损伤模型中,纳米粒子造影剂和传统微泡造影剂SonoVue®表现出不同的安全性特点。SonoVue®注射后在损伤部位的回声信号较为***,但随着时间推移,回声增强*在损伤部位持续,且不明显;而PVO纳米粒子在损伤部位的对比增***果明显,持续时间长12。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。上海超声微泡DNA
作为药物递送载体搭载了药物的靶向微泡造影剂,为***疾病提供了新的思路。气体填充的微泡在声学脉冲***时,可产生大的体积振荡,一旦静脉注射,可作为空化核,用于各种超声辅助药物递送应用。微泡可采用各种药物加载技术和靶向策略,用于递送生物活性物质,如多核苷酸、蛋白质、基因和小分子药物等,可用于多种诊断和***目的,准确检测和***各种危及生命的疾病7。例如,一种新型酸度响应纳米级超声造影剂(L-Arg@PTX纳米液滴)被构建用于共同递送紫杉醇(PTX)和L-精氨酸(L-Arg)。该纳米液滴具有良好的超声诊断成像能力,改善了**聚集并实现了超声触发的药物释放,可防止药物过***漏,从而提高生物安全性。结合超声靶向微泡破坏(UTMD),可增加细胞活性氧(ROS),将L-Arg转化为一氧化氮(NO),从而缓解缺氧、增敏化疗并增加CD8+细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)浸润,与化疗药物诱导的免疫原性细胞死亡(ICD)相结合,可*******的协同作用,实现强大的*****效果9上海超声微泡DNA“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。
超声波诱导的微泡破坏被提出作为一种将*物和基因局部递送到特定靶**(包括心脏)的新技术。超声可通过空化效应引起***和细胞膜的短暂非致死性穿孔,从而改善转染。超声也被证明可以上调几种细胞修复基因的活性,这些基因也有助于转染。大多数超声增强转染技术使用微泡包裹表达载体,直到到达转染位点;之后使用超声探针将气泡击破,从而将物质分布在特定的感兴趣区域。微泡方法先前已被用于将胶体颗粒输送到微血管后的**中断裂。超声诱导的含有DNA的白蛋白包被微泡的破坏已被证明可***增加人胚胎肾细胞中的基因表达,并增强阳离子脂质介导的基因向原发性**的转移。然而,目前尚不清楚超声波是否可以促进纯质粒DNA的转染。Lawrie等人研究了超声诱导的对载质粒微球的破坏是否能在不损害内皮细胞层功能活性的情况下有效地将基因转移到冠状动脉血管壁上。超声可能成为将遗传物质导入**靶细胞的一种新的有效且安全的手段。虽然确切的机制尚不清楚,但微球破裂后,会使膜流动性局部增加,从而增强细胞对***化合物的摄取。
超声微泡造影剂的安全性是一个备受关注的问题,总体来说,目前大量研究显示其安全性较高,但也存在一些潜在风险需要关注。一、超声微泡造影剂的作用及应用场景超声微泡造影剂通常由稳定的外壳包裹着气体泡组成,被引入人体后能增加通过组织的声散射,尤其在心血管和**成像方面有重要作用。例如,超声心动图是常用的无创性心血管影像技术,但部分患者超声图像质量较差,此时超声造影能明显改善图像质量,帮助评价左室结构、功能和室壁运动15。近年来,超声造影剂还可作为靶向药物或基因***的载体逐渐应用于临床***5。微泡表面的电荷和配体可以用来增加靶向的特异性。
成像过程中的安全性在成像过程中,不同类型的超声微泡造影剂对超声波的响应也有所不同。传统商业造影剂在一定的成像频率下能够提供较好的图像对比度,但可能会受到患者身体状况(如肥胖、胸廓畸形、严重肺部疾病等)的影响,图像质量可能会下降5。新型研究级造影剂由于其单分散性和高敏感性,在成像过程中能够提供更均匀的声学响应和更高的成像敏感性,这可能有助于提高诊断的准确性,同时也可能降低对患者的重复检查次数,从而减少潜在的风险2。纳米粒子造影剂在特定的组织损伤模型中,能够通过与特定的生物标志物反应,实现针对性的成像,减少对周围正常组织的影响12。超声照射联合纳米微泡的生物学效应。定制超声微泡成像
组织中的微泡检测可以利用超声介导的微泡破坏。上海超声微泡DNA
改善成像性能相干的多换能器超声成像系统通过多个换能器的相干组合使得能够延长有效孔径。本研究提出使用微泡来生成该系统所需的点状目标。由此产生的较大的有效孔径改善了超声成像性能279。Golay相位编码、脉冲反转和幅度调制(GPIAM)技术用于微泡造影剂成像,通过增加激励波形的时间带宽积提高了对比组织比(CTR),从而改善了成像效果。尽管GPIAM编码使用四个输入脉冲会降低帧率,但结果表明微泡响应可以进行相位编码并随后使用非线性匹配滤波算法进行压缩,以增强造影剂的信号,同时保持分辨率并抑制组织信号5。实现超分辨率成像将微泡与高速超声成像系统结合,可以突破超声波的“瑞利极限”,实现对直径小于10微米的***的成像。而常规超声成像受超声波长的影响,分辨率只能达到300微米。在微泡表面结合特异性配体,所得靶向微泡可随血液循环选择性地抵达病变区,使超声诊断的敏感度和特异度进一步提高,对疾病的早期检测和靶向***具有重要意义。上海超声微泡DNA