超声造影剂,以充气微泡的形式,在灌注监测中越来越受欢迎;它们被用作分子显像剂。微泡是由生物相容性材料制成的,它们可以静脉注射,有些被批准用于临床使用。超声照射可以破坏微泡。这种破坏现象可应用于靶向给药和增强药物作用。超声场可以聚焦在目标组织和器官上;因此,可以提高治疗的选择性,减少不良的副作用。微泡增强超声能量在组织中的沉积,并作为空化核,增加细胞内药物传递。在血管内施用微泡和质粒DNA后应用超声的身体区域观察到DNA传递和成功的组织转染。在几个临床试验中,通过溶栓剂和微泡的共同作用,加速了超声区域的血凝块溶解。
最令人兴奋的应用之一可能是基因治疗。基因治疗是治疗多种疾病的一种很有前景的工具,但目前的临床应用受到安全有效的局部基因递送到特定组织或器官系统的发展的阻碍。在表征遗传疾病和理解蛋白质转录方面已经取得了巨大的进步,但在将遗传物质传递到细胞中进行治疗方面进展相对较少。非病毒基因传递可以通过直接注射DNA来实现,但这种方法通常存在转染效率低和基因产物短暂表达的问题。病毒载体显著提高转染的效力,因为特定的病毒机制已经专门进化到引入外源DNA进入哺乳动物细胞,但病毒蛋白引起免疫靶宿主/组织内的反应。最近,超声波诱导的微泡破坏被提出作为一种将药物和基因局部递送到特定靶组织(包括心脏)的新技术。超声可通过空化效应引起毛细血管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组织中断裂。超声诱导的含有DNA的白蛋白包被微泡的破坏已被证明可显著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肿瘤的转移。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组织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,从而增强细胞对治疗化合物的摄取。
南京星叶生物可定制多功能载药微泡,根据需求,在定制中给载药微泡附加荧光和靶向肽,起到靶向和示踪的作用。