聚焦超声波将声学活性纳米粒子推进到凝水凝中

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 声学物理 声学物理

背景情况:

• 密集的生物组织对治疗剂的输送构成重大障碍.
• 超声中介推进提供了一种克服这些障碍的方法.
• 生物介质中的粘性可阻碍超声波腔化和粒子运动.

研究的目的:

• 调查水凝机械性能对化介导纳米粒子传输的影响.
• 为了确定超声波参数,水凝刚度和纳米粒子透度之间的关系.
• 为了评估超声波处理后的水凝的完整性.

主要方法:

• 使用了脂涂层,水性修饰的半孔化纳米颗粒 (DBPC HMSNs).
• 使用高强度聚焦超声波 (HIFU) 对不同度的凝水凝 (2-8% w/v).
• 分析了纳米粒子透,水凝结构变化 (SEM) 和机械性能 (模块减小).

主要成果:

• 穿透的最小超声波工作周期随着水凝硬度的增加而增加.
• 软水凝 (2-4%) 显示局部微通道形成,并保持了散装完整性.
• 刚性水凝 (8%) 的体积减弱,需要更高的声强度.
• 化被证实是纳米粒子运输的主要驱动因素.

结论:

• 软水凝 (100-450Pa) 允许局部运输,同时保持结构完整性.
• 较硬的水凝 (>1000Pa) 需要更高的超声波强度,导致不可避免的体积减弱.
• 将超声波参数与目标组织机制相匹配,对于有效的治疗治疗至关重要.