循环喷射使微泡介导的药物输送成为可能.
Marco Cattaneo1, Giulia Guerriero1, Gazendra Shakya1
1Institute of Fluid Dynamics, ETH Zürich, Zürich, Switzerland.
Nature physics
|April 18, 2025
概括
超声响应的微气泡通过稳定的循环微喷气孔穿透细胞膜,使得向药物输送成为可能. 这种由形状不稳定性驱动的机制,在轻微的压力下增强了细胞吸收.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 声学物理 声学物理
- 药物输送系统 药物输送系统
背景情况:
- 针对性疗法面临的挑战是克服生物障碍,例如血脑屏障.
- 刺激反应的微剂,如超声响应的微气泡,有望提高治疗效果.
- 通过微气泡介导的药物吸收的确切机制尚不清楚.
研究的目的:
- 阐明超声波驱动的微气泡诱导的药物吸收机制.
- 为了研究微泡动力学在细胞药物吸收中的作用.
- 建立有效和安全应用微泡药物递送的标准.
主要方法:
- 通过超声波驱动单个微泡与细胞膜相互作用的实验观测.
- 开发和应用理论模型来模拟泡和细胞动态.
- 分析微射流形成,气泡辐射膨胀和细胞透.
主要成果:
- 超声驱动的微气泡通过稳定的循环微喷射穿透细胞膜来诱导药物吸收.
- 循环喷气源于形状不稳定,与经典惯性喷气不同,在100kPa以下的压力下形成.
- 确定了微喷射形成和细胞透的气泡辐射膨胀的特定值,微喷射应力显著超过其他机制.
结论:
- 这项研究澄清了微泡介导的向药物递送的物理原理.
- 稳定的循环微射线是超声波诱导细胞吸收药物的主要机制.
- 这些发现为优化这种治疗方法的安全性和有效性提供了必要的标准.


