工業(yè)藥劑文獻匯編

1、脂質(zhì)體在超聲藥物和基因傳遞中的應用摘要作為藥物和基因傳遞系統(tǒng)的脂質(zhì)體在大多數(shù)藥物治療中起到重要的作用。近來，在超聲控制藥物釋放和超聲增強藥物傳遞系統(tǒng)中，脂質(zhì)體用來包裹氣體和藥物。通過不同的方法制備可發(fā)生回聲脂質(zhì)體，包括凍干，高壓，生物素-抗生物素蛋白結(jié)合。目前，超聲控制釋放藥物和用于基因傳遞的脂質(zhì)體體外主要應用于心臟病，中風和癌癥的治療。這些傳遞系統(tǒng)應用于臨床還需要全面的了解，提高物理性質(zhì)以避免體內(nèi)快的清除，還有可能的副作用，包括使用的超聲。本文獻的目的是在超聲增強脂質(zhì)體和基因傳遞的研究領域為研究者提供研究方向。關鍵字：脂質(zhì)體；超聲；藥物傳遞；基因傳遞；氣體；氧化亞氮1 .引言藥物到達病變部位

2、的有效的傳遞很大程度上取決于藥物足夠的局部濃度和足量藥物跨過內(nèi)皮細胞的轉(zhuǎn)運。脂質(zhì)體藥物傳遞系統(tǒng)已被證實有增加體內(nèi)特殊病變部位藥物劑量的作用1-4.基于超聲的方法是通過增加藥物跨細胞膜或內(nèi)皮屏障的作用來提高藥物或者基因的傳遞5-9.應用適當?shù)膮?shù)，超聲能形成空腔，它是一個氣體空泡成核，生長,震動的過程.空腔形成包括快速生長和氣泡的破裂（惰性空腔）或者氣泡持久的震蕩（穩(wěn)定的空腔）.兩種形式的空泡可以對組織產(chǎn)生較強的物理-化學或生物效應5.尤其是，空腔氣泡的破裂導致沖擊波或者高速的微噴射流，它們可以擊穿細胞和組織的細胞膜，從而來提高藥物的轉(zhuǎn)運,由于體內(nèi)缺少內(nèi)源性氣體，血液和組織組成的環(huán)境很難誘導惰性

3、空腔，除非處于超聲劇烈震蕩和與之相關的負壓的條件下10.然而,劇烈震蕩可能會破壞細胞和組織，因此需要引起注意。先前已有的空化核，一種超聲造影劑，能降低形成空腔的閾值。在超聲造影劑存在的條件下，較低能量的超聲就可以使藥物或者基因方便的到達許多種細胞，如鼠的成纖維細胞，軟骨細胞11,中國倉鼠卵巢細胞12,人癌細胞HeLa,NIH/3T3C127I13,14,前列腺癌細胞DU1457,還有許多組織比如肌肉15-18,肝臟19,20肺19,脈管系統(tǒng)19,21-23,大腦，和腫瘤部位8,24-26.超聲造影劑一般由微氣泡組成，這種微氣泡由表面活性劑來穩(wěn)定27,28.經(jīng)常使用的表面活性劑包括血清白蛋白，聚

4、合物，磷脂29.當用磷脂作為氣體穩(wěn)定劑，兩種結(jié)構(gòu)中的一種是典型要的：在氣泡的表面有脂質(zhì)單層，或者包含氣體的脂質(zhì)體（回聲脂質(zhì)體）30-32.當用于增強超聲易化藥物和基因傳遞時,回聲脂質(zhì)體具有以下特點：1）回聲脂質(zhì)體與普通脂質(zhì)體有著相似的載藥量.2）包裹著治療制劑的回聲脂質(zhì)體可與抗體結(jié)合，靶向到特殊的病變部位，形成局部高濃度并降低系統(tǒng)毒性.3）可以控制內(nèi)容物的釋放速率。使用單個的高振幅的超聲脈沖可以達到快速釋放，用一系列的低振幅的脈沖可以達到緩釋釋放，或者兩者結(jié)合使用。這些選擇有些情況下特別使用，比如有時要提高局部濃度達到治療水平并且使其保持一段時間。4）超聲激發(fā)氣泡破裂引起的空腔可以增加不同粒徑

5、的分子對細胞和組織的滲透性，因此可以促進藥物或基因向細胞和組織轉(zhuǎn)運。5）回聲脂質(zhì)體的超聲反射可以引導藥物和基因的傳遞。2 .回聲脂質(zhì)體概述脂質(zhì)體是一種自發(fā)形成的脂質(zhì)雙分子層，內(nèi)部是從大量水相中分離出來的親水的小室（圖1）33.與脂質(zhì)單分子層結(jié)構(gòu)相比，脂質(zhì)體的特點就是可以延伸，兩面性和分開的親水和疏水區(qū)域。脂質(zhì)雙分子層的親水基朝向水相（內(nèi)部和外部），兩個脂質(zhì)層的疏水基相互靠近，形成了膜的內(nèi)核。脂質(zhì)體作為藥物傳遞系統(tǒng)的特別之處就是它能同時包裹水溶性和水不溶性物質(zhì)。水溶性物質(zhì)被包裹在水相內(nèi)核，水不溶性或油溶性疏水藥物包在脂質(zhì)雙分子層中34。由于脂質(zhì)體可以是陽性的（在處方中加入陽離子脂質(zhì)），它們可以載

6、大量的不需要特別生產(chǎn)或處理過程的DNA,并且有較低的免疫反應在基因傳遞中35,36。由于高穩(wěn)定性，提高生物分布和在血液中的最優(yōu)循環(huán)性，有些脂質(zhì)體處方已被FDA認證4（表1）。脂質(zhì)制劑最初被修飾形成氣體包囊作為靶向造影劑用于超聲成像增強劑38-42.這些制劑被命名為回聲脂質(zhì)體（見圖2和表2）.據(jù)推測，當氣體被包裹在脂質(zhì)體內(nèi)，由于熱力學原因，表現(xiàn)出像疏水藥物一樣位于脂質(zhì)雙分子層的兩個單分子之間或者作為單分子包裹的氣泡在脂質(zhì)體的水相隔室中43.回聲脂質(zhì)體保留了普通脂質(zhì)體的特性因此可以共同包裹氣體和藥物或者基因作為藥物和基因的傳遞體44-46。最新證據(jù)表明氣體微囊的穩(wěn)定性很大程度上取決于包裹的氣Tab

7、le1ar*dJipkl-txiscdiroducisapproxedtbrclinKiiluyinUieUnitedSlatesladaptedfromLian,JRiamiSci.MMume90(6:667HU.2001)PrixluctDrujuhpididrupLipidMarkciedhidbCtiQiiratio)ionbyDoxiI,M.DovorubicinPEG.?XlzaKaposiCilyxE(HJ)osrt：CoqxjrationsarcomaHSFV;(tbmwr!yinAIDS;r56139)retractorsovjriancancerOiuruXhotr*cin

8、HHSFtGileadSctOllsDSPti;Science*；lungalChoi(lonTteriyinfeclions.l2:0.KJNeXsljtrCryptococc11】n)erunitLMinpatiCELtslilAjtiphotec1*AmphOEcricillHAlzaSCTMUSisulfateCqxtralknfungtil|tbniierlyintectioikSequus)jXbelectAnifliolcrKinBDMPlElanSerious(l：lDMFX；Corporationfungal17；3(ection；TheLiposome

9、tornjKiryft體和脂質(zhì)殼的性質(zhì)47比如氣體跨過脂質(zhì)殼的擴散速度48,49,脂質(zhì)層的厚度和微泡的粒徑50,51,和人血清和血清蛋白的存在52.HydrophiHcHydruptiobicLipidBifayerLiposome圖1.脂質(zhì)體的脂質(zhì)雙分子層示意圖。根據(jù)制備方法，三種基本的回聲脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)已被研究（圖2和表2）.第一種回聲脂質(zhì)體有兩個室，正如前面提到的。小室中含有氣體并用單層與大室分開，大室中含有水相（圖2A）。這一結(jié)構(gòu)可通過低壓凍干法制備32,38或者高壓冷凍法。第二種結(jié)構(gòu)也稱為囊泡脂質(zhì)體，有單分子層包裹的氣體囊泡在脂質(zhì)體的水相中53（圖2B）。囊泡脂質(zhì)體是基于通過相轉(zhuǎn)變蒸發(fā)的

10、方法制備的PEG修飾的脂質(zhì)體（PEG-脂質(zhì)體）；PEG-脂質(zhì)體放在充有高壓全氟丙烷氣體的管形瓶中，然后用超聲儀進行超聲46.第三種結(jié)構(gòu)是普通脂質(zhì)體通過生物素-抗生物素蛋白鍵共價接合到穩(wěn)定的氣體囊泡上，形成一種復合物45（圖2C）.低壓凍干法制備回聲脂質(zhì)體包括脂質(zhì)體在甘露醇存在條件下的冷凍干燥32,使其產(chǎn)生兩個室。小室包含氣體并用脂質(zhì)體的單層與大室分開，大室含有水相。用這種方法制備時，在冷凍和升華干燥步驟中包含一些沒有冷凍保護作用或者容易結(jié)晶的溶質(zhì)（如甘露醇）是很重要的。甘露醇的重要功能是引起雙分子層破裂并使破裂的脂質(zhì)體最大程度的暴露于空氣中47.Huang等人介紹的高壓冷凍技術產(chǎn)生相同結(jié)構(gòu)的回

11、聲脂質(zhì)體。在這一方法中，通過增加氣體的壓力產(chǎn)生一個過飽和水相，然后進行冷凍操作，這樣導致氣體和溶質(zhì)分子濃縮，對包囊是有利的43.由于氣體低的溶解度，傳統(tǒng)的制備脂質(zhì)體的過程都無法包裹氣體。通過加壓來增加氣體的包裹可以用Henry方程解釋。因為大多數(shù)氣體的溶解度很低，脂質(zhì)體包裹氣體需要增加氣體在水溶液中的數(shù)量。根據(jù)Henry方程，氣體的溶解度與液體上方氣體的壓力成正相關。當氣體的壓力比周圍溫度對應的平衡飽和氣壓值低，相當，或者高時，溶液被稱為不飽和，飽和或者過飽和。因此，隨著壓力增加，溶液中氣體分子的濃度也增加。隨后的凍干步驟可能有兩個目的，增加溶解氣體的局部濃度和大量氣體中小塊核的形成。這一步驟

12、不僅將空氣包裹而且也將溶解于水相中的藥物一起包裹54。最近，一種新的生產(chǎn)有聲學活性的脂質(zhì)體已被研究，通過生物素-抗生物素蛋白鍵使脂質(zhì)體和氣體囊泡連接。每個微泡周圍可連接平均直徑200nm和100nm的脂質(zhì)體分別高達1000和10000個（圖2C）。藥物和基因可用傳統(tǒng)的方法裝載于脂質(zhì)體中。連接脂質(zhì)體和微泡的鍵，含有5%的聚乙二醇-二硬脂酸磷脂酰乙醇胺-生物素（PEG-DSPE-生物素），很大程度上取決于抗生物素蛋白的濃度（高于抗生物素蛋白濃度10nM）。脂質(zhì)體-忍耐性強的微泡隨著聲波振動并且逐漸瓦解，方式與微泡造影劑相同。最近FDA批準的磷脂基質(zhì)的造影劑的典型結(jié)構(gòu)是由一層脂質(zhì)單分子膜包圍高分子量

13、（400Da）的氣體55,56。這一造影劑已被用于藥物載體，特別是包裹疏水性藥物，盡管疏水性藥物和基因可以在微細胞表面吸附。氣態(tài)核產(chǎn)生聲學阻道失配，這將導致微泡有高回音，可以被用于超聲波成像。包裹或吸附的藥物或基因可以通過超聲釋放15,21,27,57,58。盡管它們代表著可行的發(fā)展方向，需要理解的是回聲脂質(zhì)體制劑還仍處于臨床前階段Lipidmonalayerormicrobubue圖2.三種不同類型的回聲脂質(zhì)體示意圖。A).表示一種回聲脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)，水相內(nèi)容物通過超聲釋放。在制備過程中希望有大量的不均一性存在，以致于氣體和水相室的比例有很大不同。然而，所有脂質(zhì)體是單層是不可能的。B).含有C

14、3F8氣體的PEG修飾的回聲脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)。C).表面載有脂質(zhì)體的微泡。微泡由5%DSPE-PEG2k包衣，并通過5%DSPE-PEG2k-生物素與載有5%DSPE-PEG2k生物素和5%NBD-膽固醇通過抗生物素蛋白共價連接。NBD-膽固醇提供了混合載體結(jié)果的最優(yōu)熒光測定，使結(jié)合量化，并使細胞內(nèi)陷由于細胞-載體相互作用labit2CompositionsofdiHerenIcchocnicliposomesLiposomewithtwocJiatnljcrsCFig.2A)43LipoflomalbubbleFig2B)46,53Microbubblo亡amyia占lifhosonLcsonit

15、ssurface(Fig.2045LipOMnalEgePCAlBP-D5PCQSPE-PEGDSPCJ?SPEPEG2k;curiipoMiionLPPii:OTPG:CH94:6(MoIjxruiioOSFkPEG?kBioiin(90:5:5)CoEitaincdAirPcrfluvEUprvpmicDctiifluorvbuuHic眄Si7esooftm1pO-3tO100300ntn,wholeparticlesize:N/A3 .藥物裝載和超聲刺激釋放脂質(zhì)體可以裝載大量制劑，包括親水性和親脂性藥物，寡核甘酸，蛋白質(zhì)，多肽和基因等3,35,59-63.回聲脂質(zhì)體保留了普通脂質(zhì)體載藥的

16、性質(zhì)。例如，產(chǎn)生回聲活性的脂質(zhì)體的過程與含有15%分子量黃綠素包裹效率是相一致的，黃綠素是一種存在于含有水溶性藥物的水相室的熒光指示劑。當裝載水溶性藥物的脂質(zhì)體含有氣體，就變成了對超聲刺激敏感的藥物。有兩個室的回聲脂質(zhì)體超聲刺激時釋放藥物最可能的機制從脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)可以看出來，其結(jié)構(gòu)中一個脂質(zhì)體中含有兩個室。聲波較弱的相會引起空氣的膨脹并伸展到雙分子層。如果壓力足夠使其延伸到脂質(zhì)體膜，并超過彈性限度，脂質(zhì)體內(nèi)容物就會被釋放出?；芈曋|(zhì)體對超聲刺激的敏感性與脂質(zhì)體的組成和包裹的氣體以及超聲應用參數(shù)有關。脂質(zhì)雙分子層通過疏水基相互作用而緊密連在一起，這些疏水基有自封性質(zhì)導致脂質(zhì)體表面破裂后又會很快封

17、閉起來43,64。顯然，像白蛋白包衣的阿馬諾嗪那樣的硬殼造影劑只對超聲波壓力有反應，當壓力足夠大時就可以引起殼不穩(wěn)定。這是因為白蛋白的柔韌性沒有磷脂殼好。不像白蛋白基質(zhì)的囊泡破裂依賴于足夠強烈的超聲，脂質(zhì)包裹的囊泡擴張和收縮平滑，并且即使在超聲過程中也可以立即自發(fā)組裝修復膜結(jié)構(gòu)65,66。因此，應用超聲時，磷脂殼的囊泡在它們變得不穩(wěn)定或合并前可以延伸比它們最初的表面積多10倍65。因此，通過改變脂質(zhì)膜的剛性來影響其對超聲的反映性是可行的。最優(yōu)的氣體是在脂質(zhì)體中有大的體積并在血液中的擴散速率低48,49。最有效的超聲波是組織可以忍受的最強的聲強度的一小段波43。這些參數(shù)對選擇合適的超聲刺激是重要

18、的，同時每次應用時都需要研究。疏水性藥物可以裝載到回聲脂質(zhì)體中；但是理論上，超聲時它們可能更加耐受從脂質(zhì)體中釋放，因為它們與脂質(zhì)體的聯(lián)系是基于在雙分子層內(nèi)部的溶解度比在水中的高。因此，藥物可能仍留在破裂脂質(zhì)體的脂質(zhì)碎片中。一種處理疏水性藥物的方法是使用環(huán)糊精賦予它們親水性。環(huán)糊精的外部表面是親水的，并有一小塊疏水基結(jié)合區(qū)，因此可以顯著增加疏水性藥物的水溶性54。通過親水基團包衣的疏水性藥物就有和親水性藥物相同的釋放特性。4 .回聲脂質(zhì)體增強的超聲空腔細胞膜和內(nèi)皮是許多藥物特別是基因藥物的屏障。細胞膜由一脂質(zhì)雙分子層膜（厚度50nm）,其中嵌有蛋白質(zhì)分子或者在其表面67,68。內(nèi)皮由單分子內(nèi)皮細

19、胞組成，內(nèi)皮細胞之間有緊密連接可以封閉管腔。超聲被用來增加細胞和內(nèi)皮的通透性，使藥物和基因能到達細胞和組織。回聲脂質(zhì)體裝載的藥物不僅能靶向病變組織，增加該部位的局部濃度，而且可以靶向增強超聲易化細胞和內(nèi)皮的通透性。除了釋放脂質(zhì)體內(nèi)容物和提供該過程的成像外，超聲可以對組織產(chǎn)生效應，協(xié)同藥物傳遞，即通過空腔效應。超聲空腔效應可通過回聲脂質(zhì)體增強。當氣泡破裂時，速度梯度和周圍液體產(chǎn)生的壓力產(chǎn)生高的機械強度69。這些能量足夠使細胞膜產(chǎn)生暫時的開口，這一現(xiàn)象的強度可能受超聲參數(shù)，細胞類型和造影劑性質(zhì)的影響70?；芈曋|(zhì)體的超聲行為不同于阿馬諾嗪，一種常用的蛋白造影增強劑。當使用輸出水平高于阿馬諾嗪的碎片

20、閾值(3.5MHz,MI=0.27),4.5MHz諧波和6.9MHz基本的B型超聲波時，對于兩種類型的B型超聲波，回聲脂質(zhì)體耐受時間長于60s然后破碎，而用同樣的波時阿馬諾嗪在5s內(nèi)被破壞71。Akowuah等比較了SonoVue,BR14?和阿馬諾嗪關于超聲增強的裸pGL3螢光素酶質(zhì)粒向豬的血管平滑肌細胞轉(zhuǎn)運的體外實驗。所有這些造影劑都含有全氟化碳氣體，但是阿馬諾嗪是清蛋白基質(zhì)的制劑，但是SonoVue和BR14?是磷脂穩(wěn)定的囊泡72.這兩種脂質(zhì)穩(wěn)定的囊泡中，SonoVue的基因傳遞效率是阿馬諾嗪的2.6倍。光學和聲學方法顯示脂質(zhì)殼的囊泡通過兩種主要的機制經(jīng)歷超聲破壞：在低超聲壓力下超聲溶解

21、和在高壓力時母泡破裂成兩個或者更多的子泡73。通過應用超聲，當超聲壓力低時(200kPa,2.25MHz),脂質(zhì)殼內(nèi)的氣體可穩(wěn)定的振搖，在高壓時(大于300kPa,2.25MHz),氣泡破裂是很重要的74。據(jù)報道，在1.00MHz和1.3MPa條件下超聲將導致脂質(zhì)殼囊泡從2um膨脹到大約20um。從絨(毛)膜尿囊的膜模型中外滲物的影像很相似的表達了從最大直徑為55um的管中滲漏的情形75。囊泡表面或者細胞壁快速破裂將產(chǎn)生一個流體噴射或者直接朝向壁的沖擊波，這將導致脈管的通透性增加76并且藥物呈對流傳遞。在1.0MHz下，藥物的對流傳遞速率是在0.5MPa壓力下為188.6um/s,在1.3MP

22、a壓力下為362.5um/s75。藥物通過超聲空腔的形成來提高轉(zhuǎn)運的效率很大程度上與藥物成分和超聲造影劑到生物膜的距離有關。Kodama等人發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)運膜的通透性被誘導當其在距離囊泡中心5um內(nèi)，在這個距離內(nèi)外源性的分子可以被轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)。然而，必須承認的是藥物成分轉(zhuǎn)運到細胞核或者其它細胞室里要依賴于完全獨立的超聲效應的機制。例如，加入超聲造影劑將增加pDNA攝入到培養(yǎng)細胞的細胞質(zhì)而不是細胞核77。5 .藥物和基因傳遞的超聲成像既然回聲脂質(zhì)體可以容易地為超聲診斷成像42,43,含有藥物的回聲脂質(zhì)體同樣有用于超聲的潛力。因此可以用于監(jiān)測藥物的傳遞，至少當有聲學活性的脂質(zhì)體被用于傳遞裝置78。除了用于

23、監(jiān)測傳遞外，對于局部藥物傳遞，裝載藥物的回聲脂質(zhì)體還有其它重要的優(yōu)點。它們獨特之處在于，因為超聲可以聚焦到局部，并且調(diào)整相關的強度和脈沖頻率，可以運用于靶區(qū)使生物學效應達到最優(yōu)化。因此，在特定的時間最大程度的釋放藥物很明顯是可行的。另外，可以調(diào)整超聲波的特性來產(chǎn)生增加管壁通透性的額外的效應（要適當?shù)?，提前或者當脂質(zhì)體存在時），因此可以使脂質(zhì)體和內(nèi)容物跨過脈管內(nèi)皮到達靶組織變得容易79-81。6 .藥物和基因傳遞的治療應用回聲脂質(zhì)體在藥物和基因傳遞的治療應用是基于它們許多性質(zhì)的結(jié)合，包括靶向，超聲控制藥物釋放，增加細胞和組織的通透性，還有超聲成像的能力。許多特別的應用可以被想象出。6.1. 血栓

24、溶解超聲已被證明有增加血栓溶解的作用，不管有沒有超聲造影劑的加入55,82。靶向或者無靶向的囊泡可以通過靜脈或者直接到達血塊。共價接合到超聲造影劑上，用于血塊靶向的配體包括精氨酸-甘氨酸-天門冬氨酸（RGD）多肽83,纖維蛋白素原39,41,組織纖溶酶原激活物（tPA）84。已報道tPA裝載的回聲脂質(zhì)體有血塊溶解的作用。含有tPA的有聲學活性的脂質(zhì)體被發(fā)現(xiàn)在血塊區(qū)有高的濃度，由于tPA結(jié)合在（血）纖維蛋白（單體）的表面。tPA裝載的ELIP在超聲條件下與有超聲時相同的操作下相比，可以增強49.5%的溶栓作用78,84。超聲增強溶栓的回聲脂質(zhì)體的機制包括微泡自身的空腔效應85-87。當在低頻和高

25、能條件下超聲時，超聲造影劑的振動可能導致血塊溶解。另外，因為tPA已經(jīng)結(jié)合到回聲脂質(zhì)體上，運用超聲可能刺激tPA的釋放（或者易化小的脂質(zhì)體或碎片進入血塊）。已經(jīng)證明空腔和超聲控制的溶栓制劑結(jié)合比只含有超聲造影劑的超聲在溶血方面好84。6.2. 脈粥樣硬化在循環(huán)中，由于橫向力的作用超聲造影劑傾向于分布在脈管軸線上88。這在治療動脈粥樣硬化時將阻礙藥物的傳遞，這就要求循環(huán)的回聲脂質(zhì)體與脈管內(nèi)皮接觸。因此，合適的配體結(jié)合到脂質(zhì)體的表面來支持回聲脂質(zhì)體依附在脈管表面是很有利的。動脈粥樣硬化最早的一個事件就是單核細胞活化并依附在內(nèi)皮細胞。活化的單核細胞從循環(huán)中結(jié)合到內(nèi)皮上需要存在于內(nèi)皮細胞上粘附分子的幫

26、助，粘附分子有內(nèi)皮粘附分子（ICAM）,脈管細胞粘附分子（VCAM）,內(nèi)皮白細胞粘附分子（ELAM）,還有P&F選擇蛋白89。研究表明，忍受單克隆抗體并靶向于ICAM-1的回聲脂質(zhì)體在體外有好的結(jié)合效率40,91。隨后，Hamilton等人41,42將這些脂質(zhì)體用于血管內(nèi)us成像來強調(diào)血栓和在抵抗受傷的脈管時形成與粥樣斑有關的許多脈管標記。分子靶是ICAM-1,VCAM-1,纖維蛋白，纖維蛋白素原和組織因子（TF）;它們可以在脈管壁上產(chǎn)生靶向影像增強當靜脈注射脂質(zhì)體5分鐘內(nèi)92。除了配體增強了脂質(zhì)體吸附到內(nèi)皮組織的表面，低能量的超聲能使超聲造影劑和內(nèi)皮的結(jié)合。這就是所謂的聲輻射力的結(jié)果，它有一

27、個直接從聲源和次級聲源獲得的初級力組成。這些力在超聲造影劑之間是相互吸引的93-95。Dayton證明了初級輻射力能夠推動非靶向超聲造影劑從脈管中心到脈管壁96。在用人的黑素瘤單層細胞實驗中，Shortencarier等人發(fā)現(xiàn)使轉(zhuǎn)運裝置進入細胞的聲輻射力波的應用需要裝置碎片成功的粘附在細胞膜上94。Rychak等人發(fā)現(xiàn)聲輻射力可以激烈增加到80倍-連接P選擇蛋白的脂質(zhì)囊泡結(jié)合到內(nèi)皮上，壁剪切力的速度為1244/s97。6.3. 基因傳遞超聲加速基因傳遞已在體內(nèi)和體外被成功的證明9。這一系統(tǒng)的轉(zhuǎn)染率不僅受超聲參數(shù)，造影劑的存在，質(zhì)粒DNA局部濃度的影響，還受轉(zhuǎn)染劑的影響。當DNA和陽離子脂質(zhì)復合

28、物被用時，在細胞培養(yǎng)和體外研究中重要的增強作用已被報道26,57,98。人們發(fā)現(xiàn)單獨使用DNA時超聲增強轉(zhuǎn)染80倍。聚乙烯亞胺（PEI）和DNA復合物（形成多聚物）能增加轉(zhuǎn)染90倍。然而，最重要的是超聲和PEI的結(jié)合可以協(xié)同增加轉(zhuǎn)染200倍。這將導致細胞34%達到基因表達。動力學測定使我們認識到單獨使用超聲時效力大，而PEI單獨使用或者和超聲一起使用可以增加轉(zhuǎn)染，聲處理后培育4h的DNA質(zhì)粒強烈的受益于PEI99。因此，選擇最優(yōu)的脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染劑，將與超聲的增強效應產(chǎn)生協(xié)同作用，因為超聲增強膜的通透性一般發(fā)生在超聲應用時。裸pDNA與US的結(jié)合應用于全身作用是無效的，可能是由于裸DNA被血清核酸酶

29、降解和在聲探器細胞環(huán)境中低濃度的DNA。對于超聲增強的脂質(zhì)體基因傳遞中超聲和高轉(zhuǎn)染效率的制劑聯(lián)合使用時一個可行的方法。最新研究的聲活性的回聲脂質(zhì)體以脂質(zhì)體和氣泡結(jié)合的形式為這一應用提供了一個平臺。當使用超聲時（1.2W/cm2,20s,工作期為50%）,由聚乙烯二醇，二硬脂酸磷脂酰膽堿和全氟丙烷氣體組成的脂質(zhì)體在小鼠眼睛里質(zhì)粒DNA綠色熒光蛋白質(zhì)的表達增加了60%。含有氣泡的脂質(zhì)體的轉(zhuǎn)染率比脂（質(zhì)）轉(zhuǎn)染（法）的高46。6.4. 生物活性氣體的轉(zhuǎn)運許多氣體被認為有生物活性，包括氤，硫化氫，氧化亞氮，一氧化碳等。最近的動物實驗表明在腦或者心臟缺血后氤可以降低梗塞的范圍，一些氣體例如NO和CO在正常

30、或者病變的生理中起著重要的作用。近幾年，研究者的興趣已經(jīng)轉(zhuǎn)向H2S,另一種有生理活性的氣體。在體內(nèi)外研究中發(fā)現(xiàn)它有擴張血管的活性100。最近，有報道稱腦內(nèi)含有相對高濃度的內(nèi)源性的H2S并且H2S已被認為是腦部的神經(jīng)調(diào)節(jié)劑/遞質(zhì)101。氣態(tài)的藥物可以迅速跨過血腦屏障，因此可以很快在腦部和其它靶組織達到有效的濃度。另外，許多氣態(tài)的藥物在血液中有低的溶解度，這對藥物迅速進入和消除方面有利102。這對治療有利并且能降低副作用。生物活性氣體用于治療的障礙是缺乏合適的服藥方法和不知道潛在的副作用。含有氣體的脂質(zhì)體已被用作超聲造影劑很多年，因為氣體界面在循環(huán)和周圍的組織間產(chǎn)生很高的對照。包裹的氣體在37C的

31、血清中產(chǎn)生回聲的半衰期為7個小時52。如果氣體被其它氣體如有生物活性NO氣體代替，這樣的脂質(zhì)體可以被用作氣體藥物的載體并且是有生理活性的制劑。這尤其是在一個藥物或者生理學制劑在沒有保護狀態(tài)下有較短的生存時間時特別有用。NO有許多不同的生物活性，但是作為氣體它在體內(nèi)脈管轉(zhuǎn)運中是不穩(wěn)定的。NO在循環(huán)中的半衰期是1.8ms。NO包裹在脂質(zhì)體中可以避免NO在循環(huán)時被NO消除劑例如血紅蛋白清除。使用低壓冷凍的方法，在相對低的壓力下，30ul的氣體可以迅速的包裹在5mg的脂質(zhì)中。用這種方法制備的脂質(zhì)體NO自發(fā)釋放時有雙相性的性質(zhì)，在開始的30分鐘釋放迅速，然后再接下來的8小時釋放緩慢。NO和瀛的混合氣體提供了一個簡單的方法去調(diào)節(jié)NO的釋放速率。足夠的NO到達培養(yǎng)的平滑肌細胞時可以產(chǎn)生生物效應，即使有NO消除劑血紅蛋白的存在。體外實驗表明服用NO-ELIP到達囊損害的