增强超声成像效果超声成像在临床诊断中发挥着越来越重要的作用,而微泡超声造影剂可以***增强成像效果。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1。超声造影剂在超声成像中发挥着重要作用,部分上市的超声造影剂已在欧洲、亚洲等地区用于临床超声检查2。提高疾病诊断的敏感度和特异度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1。诊断、***一体化超声造影剂通常由软壳或硬壳材料组成,尺寸从纳米到微米不等,功能从**初的成像诊断发展成诊断、***一体化模式。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。湖南超声微泡制备
化性质外观形态和粒径分布:按比较好工艺制备的脂质微泡混悬液为白色乳状液,光学显微镜下可见微泡呈透亮球形,分布均匀,彼此无聚集现象。微泡浓度为(2.99±0.19)×10⁹个/ml,平均粒径为(2.46±0.05)μm,97%微泡粒径小于7μm8。PLCM在体外和体内实验中表现出出色的回声特性,具有均匀的尺寸分布24。全氟丙烷含量测定:对于脂质微泡UCAs,采用气相色谱-质谱联用仪测定制剂中全氟丙烷气体的含量。样品处理时,分别精密吸取2ml微泡溶液,注入装有500ml高纯氮气的采气袋内,于超声破碎仪上水浴超声10min使微泡完全破裂释放出全氟丙烷气体。吸取50μl进***相色谱-质谱检测,外标法算出气体含量8。湖南超声微泡制备用于输送气体、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。
全氟丙烷气体对不同类型微泡的影响存在多方面的差异。以下将从制备方法、理化性质、成像效果、耐声压性等方面进行详细阐述。一、制备方法全氟丙烷负载的陶瓷微泡(PLCM):PLCM的制备包括将硅脂质沉积到功能化的CaCO₃微球上,去除其CaCO₃核以及温和注入全氟丙烷24。这种硬模板方法能够制备出具有均匀尺寸和长超声检查持续时间的微泡。脂质微泡UCAs:采用高速剪切法制备,以混合磷脂为成膜材料,全氟丙烷气体为内核材料8。通过单因素试验分析脂质微泡的制备工艺参数,包括剪切速度、剪切时全氟丙烷气体通气时间、剪切时间等,并进行正交设计优化***,以制备出高浓度、粒径适宜、稳定有效的脂质微泡制剂。
载药超声微泡造影剂的设计之一是使药物由于细胞内pH值的变化或外部光或声音的刺激而释放。修饰超声微泡的一个很有前途的策略是使用电荷可切换的纳米颗粒,这种纳米颗粒可以经历表面电荷从负向正的变化,从而增加细胞的摄取。此外,还可以提出超声微泡的其他刺激响应设计。例如,活性氧(ROS)反应性超声微泡可以被开发用于产生触发药物释放的系统。这是通过将超声微泡与ROS响应材料结合来实现的,其中光或超声介导的ROS产生可以提高超声微泡释放药物的速度。此外,由于***病例中ROS水平升高,超声微泡也可以利用ROS响应荧光探针进行成像或实时监测,以检测富含ROS的病变。微泡表面的加载也可以通过配体-受体相互作用来实现。
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。微泡的惯性空化和破坏产生强大机械应力增强周围组织的渗透性并进一步增加药物从血液外渗到细胞质或间质中。湖南超声微泡制备
超声造影剂在体外和体内均显示出良好的结合效率。湖南超声微泡制备
超声微泡造影剂中加入气体主要有以下几个重要原因:一、增强超声成像效果超声造影剂通常是壳体包封、气体填充的微泡。当这些微泡注入血液时,其高可压缩性相对于周围的血液和组织,以及对超声波的高度非线性反应,能导致所得到的超声图像中的血液组织对比度强烈增强1410。例如,UCA的直径约为1-10微米,壳通常由脂质、蛋白质或聚合物组成。这种特性使得超声成像更加清晰,有助于医生更好地观察病变部位。气体填充的微泡能够反射超声,有效提高超声显影效果。与传统的超声诊断方法相比,超声微泡造影剂可以解决目前超声显影清晰度不够的问题,扩大了超声诊断在医学领域的应用范围5。二、在***应用中的作用作为药物递送和基因***的载体:UCAs在***应用中的有效性强烈地取决于气泡振荡的非球形特性,而这种特性可以影响来自UCA的***剂的分离和释放。气体填充的微泡可以通过特定的方式振荡,从而在适当的时候释放药物或基因***物质,提高***效果14。热和机械组织消融:在组织界面附近,气体填充的微泡可以形成高速喷射器,有助于实现热和机械组织消融等***目的。湖南超声微泡制备