微气泡及脂质体在超声成像及药物传输中的应用研究

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超声造影剂为含有包膜微气泡(直径为1-10μm)的悬浮液。应用超声造影剂的各种超声成像技术得以迅猛发展,特别是心脏造影及微血管造影等。脂质体(脂质囊泡)是包裹液体或气体的封闭双层脂质球体。它的大小范围从纳米量级到微米量级不等。脂质体的抗溶解性和与细胞膜的生物相容性使其可以作为一种理想的药物传送载体,提高靶向给药效率。   本论文重点研究了微气泡的次谐波特性和超声增强脂质体的药物传输效率。论文主要内容包括:(1)分析了微气泡的次谐波特性,提出了多频信号激励技术以提高次谐波幅度。理论上,基于修正的Church方程,采用数值计算分析了多频信号激励下微气泡产生的次谐波的声压阈值及变化特性,并与正弦波激励进行了比较。分析了多频信号参数对次谐波产生的影响,解释其能够增强次谐波幅度的原因。实验上,建立相应的测量系统,采用多频信号及正弦波激发一种自制的包膜微气泡造影剂,测量了产生次谐波的激励声压阈值及与激励声压的关系,得到了多频信号参数变化与次谐波幅度关系曲线。(2)对微气泡的空化效应与细胞膜通透性的关系进行了分析。从数值计算和实验上研究了超声信号参数(重复频率,周期等)对人红细胞膜通透性增强的影响。(3)研究了超声作用下增强脂质体药物传输能力。提出了基于聚焦超声增强脂质体与细胞相互作用来提高靶向给药效率的方法。实验制作了负载荧光素的脂质体,用1MHz聚焦超声作用脂质体与乳癌细胞的混合液,并测量了脂质体在超声作用前后粒径的变化。理论上提出超声诱发的脂质体运动速度,脂质体的粒径变化以及结构是超声增强脂质体与细胞相互作用的可能机制。   本论文的结果证实了多频信号激励微气泡次谐波成像增强技术和超声增强脂质体与细胞相互作用技术的可行性,为微气泡及脂质体在超声医学中开辟了新的应用前景。
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