微流控超声微泡化合物

组织中的微泡检测可以利用超声介导的微泡破坏。超声压力通常以机械指数(MI)的形式出现在医学成像系统的屏幕上，一个相对商，计算为峰值负声压除以频率的平方根。非线性微泡行为一般在声压较高时表现得更明显(例如MI 0.2)。在某些系统中，它可能是检测到的***机会，例如，较小的微泡。在更高的压力下(MI 0.4和高达1-1.9，取决于频率)，微泡被破坏，它们的声学后向散射信号完全消失，这可以提供额外的证据，证明目标造影剂存在于组织中。一些气泡壳(通常是那些涂有薄脂质单层的)是柔韧性的，即使在低压超声(例如MI 0.06)下也会振动。对于厚壳聚合物气泡，除非达到临界压力并且外壳破裂，否则微泡不会振动，并且声回波响应仍然很低。对于壳较厚的气泡，从气泡中产生回声的临界声能更高。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。微流控超声微泡化合物

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。肝脏靶向超声微泡注射些方法已经被引入和优化，以获得可复制的尺寸，生物相容性，生物降解性和高成像稳定性的回声特性。

超声联合纳米微泡进行核酸输送超声联合纳米微泡进行DNA传递。不考虑超声穿孔现象，建议采用US与带核酸的微泡相互作用来提高传输效率。这种策略也可能有助于遗传物质的位点特异性释放，从而减少非共振组织转染。通过纳米微泡转移基因已经采用了几种技术，从基因的并发管理到纳米泡系统内的内涵。有多种方法，包括利用阳离子脂质组成纳米气泡的外壳用于DNA的静电附着，在制备过程中直接将DNA物理组装在外壳中，在外壳上应用阳离子聚合物层用于DNA的静电相互作用，携带DNA的纳米微泡载体的共价结合以及利用兼容的DNA链建立纳米微泡。分析发现，在体外，基于脂质的纳米微泡比基于白蛋白的纳米微泡引起几次基因转染。此外，在小鼠肝脏中也观察到脂基纳米微泡的主要基因转移。亚微米大小的气泡与传统的手持式超声检测仪器相结合，已被证明是一种高效的基因转移试剂。亚微米尺度的气泡被开发并建议作为一种有前景的基因传递方法。

超声微泡的大小差异影响超声微泡的药代动力学、病变部位靶向、内吞过程和细胞摄取。人体生物系统对不同颗粒的反应不同，小于8µm的气泡具有模拟红细胞循环的优点，从而促进其扩散到血管和***间的循环中。除此之外，气泡的大小不应超过8µm，因为它可能导致并发症，如血流中的动脉栓塞。因此，超声微泡在早期开发时就被用作理想的造影剂，并被应用于超声分子成像、磁共振成像(MRI)、近红外成像(NIRF)、磁共振成像(MRI)、正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、光学成像和对比增强超声(CEUS)成像的诊断。目前，超声微泡被用作***和***药物、抗体、基因和miRNA的递送剂，它们可以与光敏剂结合以辅助成像。超声微泡还可以通过MRI/NIR/ US等三模成像方法提高***效率，从而减少重复，对靶***/组织的危害相对较小。纳米微泡的直径通常在150-500纳米之间，是药物分布的诱人场景并且与微泡相比已证明可以改善聚集和保留。

**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。微泡空化时细胞膜和血管通透性的变化。超声微泡定做

递送水平的药物或基因递送尚未证明静脉注射与临床相关浓度的微泡。微流控超声微泡化合物

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。偶联可以通过共价或非共价手段来实现，也可以通过这些技术的组合来实现。对于没有被气泡制造的恶劣条件灭活的小分子配体，只需将配体-聚合物/脂质偶联物(例如，生物素衍生物)添加到气泡制备介质中。在某些情况下，即使是蛋白质，如亲和素，也可以通过超声与白蛋白一起合并到气泡壳中，并保留其特定活性。研究中使用的许多配体都以生物素化的形式存在，只需将它们添加到亲和素包被或链亲和素包被的气泡中，就会产生配体装饰的气泡。靶向配体被拴在微泡壳上。或者，不会在微泡制备中存活的蛋白质配体(如抗体)可以共价附着在预配制的气泡上，例如，通过酰胺键形成。通过附着配体靶向微泡的过程可以用以下顺序来描述。配体修饰的气泡随着血流在脉管系统中移动;一小部分气泡会撞到物体上，比如携带特定受体的内皮细胞、白细胞或血凝块，这些都是分子成像的实际目标。微流控超声微泡化合物