混合脂质与氟化聚合物微泡用于血脑屏障开放：与SonoVue的对比研究及其在脑部药物递送中的应用

为解决血脑屏障（BBB）限制药物递送的难题，研究人员开发了新型磷脂-氟聚合物（LIP-POL）微泡，系统比较其与磷脂微泡（LIP）及商用SonoVue?的理化与声学特性。结果显示，LIP-POL微泡在保持低空化阈值的同时，循环稳定性提升3倍（15分钟vs. SonoVue的5分钟），为扩大脑部超声治疗窗口提供了创新方案。

　　

血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）是保护中枢神经系统的重要生理结构，但也阻碍了95%以上的治疗药物进入脑部。尽管超声联合微泡技术能非侵入性开放BBB，但现有微泡存在稳定性差（如SonoVue仅维持5分钟）、空化阈值高等局限。如何平衡微泡的循环持久性与安全性，成为推动该技术临床转化的关键挑战。

在这项发表于《Ultrasonics Sonochemistry》的研究中，巴黎萨克雷大学的Ambre Dauba团队创新性地设计了一种磷脂-氟聚合物（LIP-POL）杂化微泡。通过系统比较LIP-POL与磷脂微泡（LIP）及商用SonoVue?的性能，研究人员发现：LIP-POL微泡直径2.5±0.5 μm，浓度6.6×10⁸/mL，其超谐波信号出现阈值（150 kPa）低于SonoVue（200 kPa），且在小鼠模型中可将BBB开放时间延长至15分钟（SonoVue仅5分钟）。这一突破为大规模脑部治疗提供了更长的操作窗口。

关键技术方法

研究采用原子转移自由基聚合（ATRP）合成氟化聚合物，通过薄膜水化法制备微泡。光学显微镜定量粒径分布，超声发射-接收系统检测空化信号（1 MHz激发/2.25 MHz接收）。小鼠BBB开放实验采用1.5 MHz聚焦超声，通过T₁加权MRI评估渗透效果，T₂加权MRI验证安全性。

研究结果

1. 1.

   微泡理化特性：LIP-POL与SonoVue浓度相当（约5×10⁸/mL），但LIP微泡浓度高100倍（7.3×10¹⁰/mL）。LIP-POL在4°C下48小时内保持粒径<6 μm，符合静脉注射安全标准。

2. 2.

   声学响应：LIP-POL超谐波阈值（MI=0.16）低于SonoVue（MI=0.20），且惯性空化起始压力（135 kPa）高于LIP（120 kPa），表明其更安全的空化特性。

3. 3.

   体内BBB开放：LIP-POL在注射后15分钟仍能有效开放BBB，而SonoVue仅维持5分钟。T₂加权MRI证实所有微泡均未引起出血或水肿。

结论与意义

该研究首次证明氟化聚合物修饰可同步提升微泡的循环稳定性（延长3倍）与空化安全性。LIP-POL的低MI阈值（0.16）和持久效力，为阿尔茨海默病、胶质瘤等需大范围治疗的脑疾病提供了新工具。未来结合CMUT超快反馈技术，有望实现更精准的空化控制。这一成果标志着超声介导药物递送向临床转化迈出关键一步。