自制纳米级超声微泡体外基本特性和肿瘤造影增强显影的实验研究

目的 探讨自制纳米级超声微泡的体内基本特性及体内造影增强显影效果.方法 机械振荡与低速离心法结合制备纳米级微泡,并对微泡粒径大小、分布、微观形态和稳定性进行研究.同时在裸鼠肝、肾及前列腺癌皮下移植瘤进行超声造影实验,与常规微米级造影剂对比造影效果.结果 所制备的微泡形态圆整,大小均一性较好,分布均匀无聚集,平均粒径(580.6±36.3)nm.该纳米级微泡能显著增强裸鼠肝肾及皮下移植瘤显影,与常规造影剂比较,不但增强强度相当,且显影时间显著延长.结论 自制纳米级超声微泡造影剂各项物理特性符合纳米级超声造影剂的要求,体内增强效果和稳定性较强,为下一步纳米级微泡在肿瘤显像和治疗中的应用提供实验依据.     

纳米级超声微泡造影剂的制备及其性状的初步研究

目的制备适用于超声诊断的纳米级超声微泡造影剂,并对其性状进行初步研究。方法通过低速离心分级分离法制备纳米级的脂膜超声微泡,检测微泡大小形态、表面电位、粒径、分布,测试其与抗体结合情况,体外初步测试其增强显像效果。结果微泡呈圆形,分布均匀,粒径均值为623.4nm;微泡表面电位均值1.3mV,与抗体结合情况良好,体外初步测试能明显增强显像效果。结论通过低速离心分级分离法可以制备纯度较高的纳米级超声微泡,为超声造影剂的小型化和靶向性发展提供重要的工作平台。     

自制脂质纳米级超声造影剂体外基本特性和造影增强的实验研究

目的 研究自制脂质纳米级超声造影剂的体外基本特性和体内造影增强效果,为今后的靶向显像和载药治疗研究提供依据.方法 (1)造影剂复溶后观察微泡形态,检测其平均粒径,计数其浓度;(2)微泡造影剂常温放置1周、1个月和3个月后复溶,观察其基本特性改变情况;(3)观察此造影剂增强正常兔肝脏显影的情况.结果 自制脂质微泡镜下观察:形态好,粒径范围400～950 nm,平均粒径650 nm,分布均匀,微泡浓度为(3.81±0.33)×109/ml.造影剂放置1周、1个月和3个月后复溶,基本特性无明显改变;造影剂复溶后24 h内微泡能保持较高浓度.体内造影结果显示能显著增强兔肝脏血管及实质显像.结论 此脂质纳米级超声造影剂性质稳定,显像效果好,有极大的开发应用价值,值得进一步研究.     

纳米脂质微泡超声造影剂制备及其显影效果的实验研究

目的 制备一种纳米级脂质超声微泡造影剂,并将其与普通脂质微泡在正常兔肝的造影效果进行比较,以评价其造影效果.方法 经机械振荡法制备纳米脂质微泡,检测其形态、粒径、表面电位等物理特性.分别经兔耳缘静脉团注自制纳米脂质、普通脂质微泡造影剂(2.5 ml/kg),动态观察肝的实质回声增强情况,并用DFY型超声图像分析诊断仪对造影效果进行定量分析.结果 纳米脂质微泡平均粒径为415.8 nm,平均电位为-(13.7±1.6)mV.造影后观察:该纳米微泡能明显增强兔肝的二维灰阶显像,与普通脂质微泡比较,纳米微泡达峰时间较晚,峰值持续时间较短,增强持续时间较普通脂质微泡长,纳米微泡对肝的增强峰值强度略低于普通微泡.结论 自制纳米微泡形态好,粒径均一,显影效果理想,为肿瘤的靶向性研究提供了一个前期基础.     

负载液态氟烷的聚合物纳米胶束及囊泡的制备及超声显像

目的 应用人工合成高分子聚合物——聚乙烯二醇与多聚乳酸的两亲性嵌段共聚物制备纳米级超声造影剂（胶束及囊泡）,并评估其体内外的超声显影效果。方法 采用溶剂挥发法通过生物可降解共聚物自组装制备负载不同浓度1-溴代全氟辛烷(PFOB)的纳米胶束与囊泡,并观察其超微结构及粒径分布情况。分别对不同浓度的纳米胶束及囊泡进行体外超声检测及动物皮下注射体内超声显像。结果 透射电子显微镜下观察纳米胶束及囊泡形态规则呈球形,表面光滑;激光测径仪测量其平均粒径集中在404.3～475.8 nm,分布范围窄。体内外超声检测均可显像,且随着液态氟烷浓度的增加,显像效果逐渐增强;负载同一浓度液态氟烷的囊泡超声显像效果优于胶束。结论 采用溶剂挥发法通过生物可降解共聚物自组装可成功制备纳米级超声造影剂——纳米胶束及囊泡,体内外均可进行超声显像,且囊泡显像效果优于胶束。     

亚微米级超声微泡造影剂的制备及体外基因转染效率的实验研究

目的 探索制备亚微米级超声微泡造影剂的方法 ,以GFP作为目的 基因验证其作为一种新型基因载体的可行性.方法 以高剪切分散法制备超声微泡造影剂,透射电镜及激光粒度分析仪检测其形态及粒径;将超声微泡造影剂与不同剂量的绿色荧光蛋白质粒PShuttle-IRES-hrGFP-1结合后转染HepG2细胞,利用荧光显微镜观察并检测其基因转染效率.结果 自制超声微泡造影剂为均匀分散的圆泡,粒径分布在282.2～415.7 nm之间,平均值为(335±5)nm,达到亚微米级;该微泡能将GFP基因成功转运到HepG2细胞内并高效表达,转染效率达32.61%±3.42%.结论 自制亚微米级超声微泡造影剂粒径小、分散均匀,并能成功转运外源DNA进入细胞内,可作为一种新型基因载体.     

聚糖纳米微泡超声造影剂的制备及其超声显影效果

目的 制备聚糖纳米微泡超声造影剂,观察其基本特征及动物超声显影效果.方法 高速剪切法制备纳米微泡超声造影剂,光学显微镜和透射电镜观察纳米微泡大小、形态,马尔文粒度分析仪测粒径分布,细胞计数板计数纳米微泡,Zeta电位仪测表面电位,对比超声观察大鼠肾、心脏超声显影效果并测量声强度.结果 纳米微泡呈空心球形结构,分散均匀,形态规则,平均粒径(617±12)nm,浓度(7.2±0.6)×109/ml,Zeta电位(52.9±1.3)mV.24 h、45 d和90d三个时间点浓度、平均粒径和表面电位无明显差异(P＞0.05).用其可使小鼠肾、心脏超声显影明显增强,最大视频强度分别达(15.6±1.1)GU、(27.3±2.5)GU,可视增强持续时间(10±2)min.结论 聚糖纳米微泡稳定性和显像效果良好,有可能成为可穿过血管内皮间隙的新一代超声造影剂.     

载血卟啉脂质微泡的制备及一般特性的实验研究

目的 制备一种载声动力药物的脂质超声微泡并测定其包封率、粒径大小、观察其体内超声显像效果.方法 采用机械振荡的方法制备载血卟啉的脂质超声微泡,用荧光分光光度仪测定其包封率,用倒置显微镜及马尔文激光粒径测量仪测量粒径大小、分布和Zeta电位;观察60Co射线灭菌前后造影剂外观、形态、浓度和平均粒径的改变,并观察其在兔肝内的显像效果.结果 载药脂质微泡的浓度为(3.24±0.79)×109/ml,粒径范围为1.5～5.3μm,平均粒径为(2.84±0.4)μm;脂质载血卟啉(1mg)微泡的包封率为(30.25±4.45)%;Zeta电位为-(15.4±2.4)mV.经60℃射线灭菌后观察微泡形态、粒径及包封率无明显变化,其平均粒径大小及包封率分别为(2.24±0.3)μm,(27.39±2.91)%.静脉注射此载药微泡后,小鼠肝脏可见良好、持续的增强显像效果.结论 采用机械振荡法制备的载血卟啉脂质微泡,包封率较高,粒径分布均一,体内显像效果好,有望实现实时监控下的体内定点靶向给药.     

以HER2为靶点的靶向纳米级脂质微泡超声造影剂的制备及实验研究

目的 制备以HER2受体为靶点的靶向纳米级脂质微泡超声造影剂,并观察其体外寻靶能力及体外超声显像效果.方法 制备生物素化Herceptin单抗,检测其生物素化程度及生物学活性;薄膜水化-声振法制备生物素化纳米微泡,以生物素-亲和素为桥梁制备HER2为靶点的靶向纳米级脂质微泡超声造影剂,观察其对SKOV3卵巢癌细胞的体外寻靶能力及靶向结合的体外超声显像.结果 平均每分子Herceptin单抗可与16个生物素分子结合;与游离单抗相比,生物素化抗体的活性未见明显降低(P＞0.05).体外寻靶实验观察:靶向纳米微泡组SKOV3细胞表面有明显的红染纳米微泡与其牢固结合,沿细胞表面排列较规则;非靶向组SKOV3细胞表面未结合红染的纳米微泡.靶向纳米微泡体外超声显像:细胞爬片与靶向纳米微泡孵育后可明显增强超声显像效果,对照组均未见明显超声显像.结论 应用生物素-亲和素系统成功构建了以HER2为靶点的纳米级超声造影剂,与SKOV3细胞结合后有明显超声显像效果.     

携载PSMA单克隆抗体载药纳米泡的制备及体内显影的实验研究

目的制备携载PSMA单克隆抗体的载阿霉素纳米泡,观察其基本特性和体内显影能力。方法机械震荡法制备靶向载药纳米泡,观察其形态、大小、载阿霉素和偶联PSMA单克隆抗体的情况。检测粒径和电位,检测载药浓度,并在超声波治疗仪辐照下检测药物释放率。将靶向载药纳米泡与临床用微米级声学造影剂对比研究,观察二者在小鼠肝肾的增强造影效果。结果靶向载药纳米泡大小、分布均匀。荧光显微镜显示阿霉素和PSMA单克隆抗体与纳米泡结合。纳米泡粒径(793.80±92.05)nm,电位(8.74±2.41)mV,载药浓度(1.18±0.11)mg/ml。辐照下,阿霉素释放率(48.65±3.99)%。靶向载药纳米泡在小白鼠肝肾显影的达峰时间、上升时间和持续显影时间均长于临床用微米级声学造影剂,且有统计学差异(P0.05),而峰值强度无统计学差异(P0.05)。结论本实验成功制备了性质稳定的携载PSMA单克隆抗体载药纳米泡,且在体内有较好的显影效果,为今后应用靶向纳米泡作为化疗药物载体靶向治疗前列腺癌的研究提供了基础。     

靶向CD147纳米微泡的制备及超声成像能力检测

目的 制备靶向CD147纳米微泡造影剂,并评价其理化性质、对肝细胞肝癌(肝癌)细胞的靶向能力及超声成像能力.方法 将PLGA-PEG、DSPE-PEG2000-COOH、全氟丙烷饱和水溶液混合,通过偶联反应与CD147抗体结合,制备靶向CD147纳米微泡.将靶向CD147及非靶向纳米微泡分别与MHCC-97H(肝癌细胞...     

载诺帝脂质微泡的制备及特性的实验研究

目的 制备载诺帝(去甲二氢愈创木酸)脂质微泡并测定其包封率、载药量及观察其体内超声显像效果.方法 采用机械振荡法制备载诺帝脂质微泡,测定其粒径大小、分布和Zeta电位、包封率、载药量;超声造影观察其在兔肝内的显像效果.结果 载药脂质微泡的浓度为(2.53±0.52)×109个/ml,粒径为(2.61±0.32)μm,Zeta电位为+(17.52±2.04)mV;脂质微泡诺帝的包封率(27.1±2.01)%,载药量为(10.9±0.90)%;微泡经外周静脉注射后,兔肝可见良好、持续的增强显像效果.结论 采用机械振荡法可以成功制备携带诺帝的脂质微泡,微泡可以通过肺血管床,符合静脉注射要求,在家兔体内获得了良好的显像效果.     

脂质超声造影剂携半乳糖化多聚赖氨酸靶向结合HepG2细胞的实验研究

目的 探讨连接以半乳糖化多聚赖氨酸作为配体的脂质微泡超声造影剂的细胞靶向能力,为体内靶向显影及治疗肝癌寻求新方法.方法 用还原胺化法将多聚赖氨酸进行半乳糖化,人工合成小分子量的靶向配体,在室温下与自制脂质微泡发生化学结合制备成靶向脂质微泡,于荧光显微镜下观察体外靶向效果.结果 半乳糖与多聚赖氨酸在摩尔比为1:100,室温下反应24 h时,能进行高效连接;靶向脂质微泡粒径平均为2.05弘m,大小均一;激光共聚焦荧光显微镜见HepG2肝癌细胞能与靶向造影剂特异性结合.结论 连接有以半乳糖化多聚赖氨酸为靶向配体的脂质微泡在HepG2肝癌细胞的内吞作用下能与之有效结合.     

携GL-7靶向微泡造影剂对高脂饮食兔腹主动脉内膜的靶向作用

目的 探讨携GL-7靶向微泡造影剂对高脂饮食兔腹主动脉内膜体外特异性结合及体内增强显影效果.方法 14只新西兰兔用高脂饮食法建立腹主动脉内膜损伤模型,并随机分为两组,4周后分别使用对照微泡和靶向微泡造影剂进行腹主动脉超声造影,以视频密度法评价两种造影剂对动脉内膜的增强效果,荧光显微镜观察两种造影剂体内结合情况及与动脉内膜荧光染色的结合情况及荧光强度统计分析.结果 对照微泡、靶向微泡造影后血管内膜回声均较造影前增强,靶向微泡造影与对照微泡造影比较,血管内膜峰值视频密度差异有统计学意义(P<0.05).荧光显微镜观察,靶向微泡血管腔内呈现绿色荧光,而对照微泡血管腔内仅有微弱的绿色荧光.动脉血管冰冻切片结果显示,靶向微泡造影组动脉内膜有绿色荧光表达,而对照微泡造影组绿色荧光表达较弱,两组荧光强度差异有统计学意义(P<0.05).结论 GL-7靶向微泡造影剂与兔动脉血管内膜体内、体外特异性结合,可显著增强兔腹主动脉内膜靶向显影.     

载10-羟基喜树碱液态氟碳纳米粒制备及其表征、体外增强超声显像效果观察

目的 研制一种包裹液态氟碳（PFP）的新型载药纳米级超声造影剂,考察其基本特性并观察其体外增强超声显像效果。方法 采用旋转蒸发和探头超声法制备载10-羟基喜树碱（10-HCPT）的液态氟碳（PFP）纳米粒,在光学显微镜和透射电镜下观察纳米粒形态,采用马尔文仪测量纳米粒粒径和电荷。采用紫外分光光度计测定纳米粒包封率,并应用低强度聚焦超声（LIFU）辐照载药液态氟碳纳米粒溶液,观察纳米粒相变情况及其增强超声显像效果。结果 制备的载药脂质纳米粒外观为乳白色混悬液,在油镜及透射电镜下观察,载药纳米粒形态规则,分布均一,平均粒径约（500.82±25.97）nm,表面平均电位为（-47.77±3.09）mV;在体外经LIFU辐照后,可见纳米粒发生液气相变形成微泡,在基波模式和谐波模式下,均可显著增强超声显影。结论 成功研制了包裹液态氟碳的载药脂质纳米粒,可望成为一种新型的多功能超声造影剂。     

相变型液态氟碳纳米粒造影剂的制备及相变超声显影研究

目的制备一种相变型液态氟碳纳米粒超声造影剂(PC-PNPCA),研究其在体外相变及增强超声显影作用的能力。方法首先采用双步乳化法制备出以脂质为包壳、液态氟碳PFH为内核的纳米粒超声造影剂,检测该造影剂的粒径、电荷。然后分别用升高温度、低功率治疗超声及高强度聚焦超声辐照三种方法来激发纳米粒相变,用显微镜观察相变后产生的微泡,使用诊断超声仪在造影模式下观察造影剂相变后增强超声显影的情况。结果成功制备出脂质包裹PFH的PC-PNPCA,PC-PNPCA平均粒径为(206.87±21.29)nm。当温度升高至70℃以上,低功率治疗超声辐照10 s或高强度聚焦超声辐照2 s后,乳液内的纳米粒均可发生相变产生微泡,且能促进超声显影。结论制备的PC-PNPCA能在一定条件下发生相变并增强超声显影,为超声分子影像学提供了新型、可靠的研究平台。     

Fast microbubble dwell-time based ultrasonic molecular imaging approach for quantification and monitoring of angiogenesis in cancer

PURPOSE: To develop and test a fast ultrasonic molecular imaging technique for quantification and monitoring of angiogenesis in cancer. MATERIALS AND METHODS: A new software algorithm measuring the dwell time of contrast microbubbles in near real-time (henceforth, fast method) was developed and integrated in a clinical ultrasound system. In vivo quantification and monitoring of tumor angiogenesis during anti-VEGF antibody therapy was performed in human colon cancer xenografts in mice (n=20) using the new fast method following administration of vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2)-targeted contrast microbubbles. Imaging results were compared with a traditional destruction/replenishment approach (henceforth, traditional method) in an intra-animal comparison. RESULTS: There was excellent correlation (R(2)=0.93; P<0.001) between the fast method and the traditional method in terms of VEGFR2-targeted in vivo ultrasonic molecular imaging with significantly higher (P=0.002) imaging signal in colon cancer xenografts using VEGFR2-targeted compared to control non-targeted contrast microbubbles. The new fast method was highly reproducible (ICC=0.87). Following anti-angiogenic therapy, ultrasonic molecular imaging signal decreased by an average of 41±10%, whereas imaging signal increased by an average of 54±8% in non-treated tumors over a 72-hour period. Decreased VEGFR2 expression levels following anti-VEGF therapy were confirmed on ex vivo immunofluorescent staining. CONCLUSIONS: Fast ultrasonic molecular imaging based on dwell time microbubble signal measurements correlates well with the traditional measurement method, and allows reliable in vivo monitoring of anti-angiogenic therapy in human colon cancer xenografts. The improved work-flow afforded by the new quantification approach may facilitate clinical translation of ultrasonic molecular imaging.     

靶向超声造影的研究进展

靶向超声造影是分子影像学组成的重要部分。通过靶向微泡声学造影剂与细胞表面特异性抗体或配体结合,可以实现在体观察靶组织在组织、细胞及亚细胞水平的病理生理变化。随着对超声造影剂尤其是纳米造影剂研究的深入,靶向超声造影剂在疾病诊断及治疗中的作用越来越受到重视,本文对此作一简要综述。