综述:超声介导药物递送的多种生物材料配方的当前进展

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Drug Discovery Today 6.5

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  这篇综述聚焦于超声介导药物递送(UMDD)。详细阐述了其热和机械作用机制,介绍了六种适用于 UMDD 的材料配方,探讨其在疾病治疗中的潜力,为药物递送系统(DDSs)的发展提供了重要参考。

  

引言


药物递送系统(DDSs)在疾病管理中至关重要。它能让活性药物分子精准聚集在病灶区域,实现精确控制和持续释放,提高生物活性药物的治疗效果,还能解决传统药物应用的局限,比如精准运输药物、减少对重要组织的影响、降低剂量减少副作用,同时保护药物不被降解或快速清除,提升药物生物利用度。随着制药技术进步,寡核苷酸、肽、蛋白质、基因疗法等多种治疗药物不断涌现,对特殊 DDSs 的需求也日益增长。

超声(US)利用 200kHz - 50MHz 的高频声波,在医学成像和治疗领域应用广泛。超声介导药物递送(UMDD)为医学开辟了新方向,它能增强生理屏障的通透性,比如跨越血脑屏障(BBB),将治疗药物直接输送到大脑,为神经退行性疾病和脑肿瘤的治疗带来新希望。在心血管医学中,UMDD 也能成功靶向动脉粥样硬化斑块或直接向心脏输送药物。研究超声的安全性需要多学科协作,优化参数以满足治疗需求并减少副作用。接下来,本文将详细介绍 UMDD 的机制和相关材料。

超声的热效应


超声感应加热通过吸收将声能转化为热能,同时组织振动产生的内摩擦也会额外产热。聚焦超声(FUS)技术就利用了这种热效应,它将超声能量集中在特定焦点,产生局部热量,主要用于治疗神经系统疾病和肌肉骨骼疾病。更先进的高强度聚焦超声(HIFU)技术,在治疗中发挥着重要作用。

超声的机械效应


空化


声空化是指在超声作用下,液体或组织中微气泡(MBs)的形成和动态变化。空化主要有两种类型。惯性空化发生在高超声强度下,微气泡迅速膨胀和塌陷,产生冲击波并使温度升高,这种特性可用于治疗,比如超声靶向微泡破坏(UTMD)技术。相比之下,稳定空化中的微气泡在超声作用下呈现稳定的振动状态。

用于有效药物递送的超声响应载体和生物材料


超声的物理作用在复杂疾病管理和药物递送方面取得了显著成效,甚至能将药物递送到远处器官。超声设备与各种载体、生物材料配方在生物应用中相互依存。不同类型的载体和生物材料能对超声的物理机制产生积极影响,同时这些材料还可作为多种成像的对比剂。

总结


本文深入探讨了 UMDD 的发展现状,重点研究了其潜在机制和多种材料配方。将 UMDD 机制分为热和机械两类,有助于更深入理解如何优化超声以实现高效药物递送。对六种用于 UMDD 的材料配方的讨论,全面展示了该领域的多样性,为未来研究和临床应用提供了有价值的参考 。

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