"怀长期主义，聊医工科技"
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| 今天的文章中，超哥为大家介绍一种创新的溶栓治疗方法，利用低强度聚焦超声（LIFU）激活血小板膜涂覆的纳米气泡（PAF@M），实现高效、安全的血栓溶解。PAF@M纳米气泡内含氟代戊烷（PFP）和L-精氨酸（L-Arg），在LIFU刺激下发生液-气相变并释放一氧化氮（NO），协同增强超声空化效应，从而深层穿透并破坏血栓结构。实验结果显示，PAF@M在血栓部位靶向聚集，显著提高了穿透深度，能够松解纤维蛋白网络、溶解红细胞及活化的血小板。在动物模型中，PAF@M+LIFU组合减少血栓体积达68.18%，且无明显出血或器官损伤风险。这种非药物治疗方式克服了传统溶栓药物的靶向性差和出血风险高的局限性。该方法展示了纳米气泡结合LIFU技术在精准溶栓治疗中的巨大潜力，为血栓性疾病的非侵入治疗提供了全新解决方案，具有广阔的临床应用前景。 |
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本篇文章中，超哥为大家介绍一种创新的溶栓治疗策略，通过低强度聚焦超声（LIFU）激活响应型纳米气泡（PAF@M）以增强血栓靶向性和穿透性，从而实现高效、精准的非药物溶栓治疗。基于血小板天然的靶向特性，研究设计了一种涂覆血小板膜的纳米气泡，该气泡包含氟代戊烷（PFP）和L-精氨酸（L-Arg），在LIFU刺激下产生液-气相变及一氧化氮（NO）释放，协同提升超声空化效应，从而破坏血栓结构。
使用LIFU响应型纳米气泡（PAF@M）进行高效溶栓治疗的示意图
研究背景
血栓性疾病（如急性心肌梗死和缺血性中风）是全球主要的健康威胁。现有的药物溶栓治疗（如重组组织型纤溶酶原激活剂，rtPA）存在半衰期短、靶向性差和出血风险高等问题。近年来，超声溶栓因其非侵入性和高穿透性受到关注，但单纯超声能量的溶栓效果有限。结合微气泡的空化效应为超声溶栓提供了新的可能。
低强度聚焦超声响应型纳米气泡的表征 a) PAF纳米气泡的透射电子显微镜（TEM）图像。b) PAF@M纳米气泡的TEM图像。c) 经LIFU（低强度聚焦超声）辐照后的PAF@M纳米气泡的TEM图像。d) PAF、PAF@M和PAF@M+LIFU的粒径测量（n = 3）。e) PAF、PAF@M和PAF@M+LIFU的zeta电位测量（n = 3）。f) PAF、PM（血小板膜）和PAF@M的Western blot分析（n = 3）。g) PFP（氟代戊烷）和PAF@M的F-NMR（氟核磁共振）光谱。h) 不同时刻下通过光学显微镜观察的PAF@M纳米气泡对LIFU的响应图像。数据以均值±标准差（SD）形式表示。通过单因素方差分析（one-way ANOVA）计算P值：*P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001。
关键发现
1. 纳米气泡的设计与特性
纳米气泡（PAF@M）采用双乳化方法制备，具有核心-壳结构，表面涂覆血小板膜，以增强血栓靶向性和免疫逃逸能力。
在LIFU刺激下，PFP发生液-气相变，L-Arg释放NO，显著增强超声空化效应。
气泡具有良好的稳定性和生物相容性，且在体内靶向性持续时间长达数小时。
细胞摄取、血小板黏附及NO检测 a) RAW264.7细胞与纳米气泡共孵育后的共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）图像。b) RAW264.7细胞荧光强度的定量分析（n = 3）。c) 激活的HUVEC（人脐静脉内皮细胞）与纳米气泡共孵育后的CLSM图像。d) 激活的HUVEC荧光强度的定量分析（n = 3）。e) 激活的血小板与纳米气泡共孵育后的CLSM图像（n = 3）。f) 血小板靶向能力的流式细胞术分析。g) 纳米气泡处理后的血小板结合的HUVEC的CLSM图像（n = 3）。h) 纳米气泡处理后HUVEC内NO水平的CLSM图像（检测用DAF-FM DA探针）。i) NO荧光强度的定量分析（n = 3）。数据以均值 ± 标准差（SD）表示。P值通过Student’s t检验或单因素方差分析（one-way ANOVA）计算：*P < 0.05, **P < 0.01, ****P < 0.0001。
2. 靶向性与穿透性
体外和体内研究表明，PAF@M在血栓部位特异性聚集并穿透至深层。与未涂膜纳米气泡相比，PAF@M+LIFU组合显著提高了血栓的穿透深度和溶栓效率。
细胞摄取、血小板黏附及NO检测 a) RAW264.7细胞与纳米气泡共孵育后的共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）图像。b) RAW264.7细胞荧光强度的定量分析（n = 3）。c) 激活的HUVEC（人脐静脉内皮细胞）与纳米气泡共孵育后的CLSM图像。d) 激活的HUVEC荧光强度的定量分析（n = 3）。e) 激活的血小板与纳米气泡共孵育后的CLSM图像（n = 3）。f) 血小板靶向能力的流式细胞术分析。g) 纳米气泡处理后的血小板结合的HUVEC的CLSM图像（n = 3）。h) 纳米气泡处理后HUVEC内NO水平的CLSM图像（检测用DAF-FM DA探针）。i) NO荧光强度的定量分析（n = 3）。数据以均值 ± 标准差（SD）表示。P值通过Student’s t检验或单因素方差分析（one-way ANOVA）计算：*P < 0.05, **P < 0.01, ****P < 0.0001。
超声空化效应
LIFU触发NO释放后，空化效应显著增强，能够破坏血栓的纤维蛋白网络，溶解红细胞和活化的血小板，并松散血栓结构。
溶栓疗效与安全性
在大鼠颈动脉血栓模型中，PAF@M+LIFU显著减少血栓体积（减少68.18%），且未观察到出血或器官损伤。
小鼠尾部血栓模型显示，PAF@M+LIFU减少了血栓形成和尾部坏死。
潜在临床应用
PAF@M纳米气泡展示了在非药物溶栓治疗中的巨大潜力，为高效、安全的血栓治疗提供了一种新型工具。
细胞摄取、血小板黏附及NO检测 a) RAW264.7细胞与纳米气泡共孵育后的共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）图像。b) RAW264.7细胞荧光强度的定量分析（n = 3）。c) 激活的HUVEC（人脐静脉内皮细胞）与纳米气泡共孵育后的CLSM图像。d) 激活的HUVEC荧光强度的定量分析（n = 3）。e) 激活的血小板与纳米气泡共孵育后的CLSM图像（n = 3）。f) 血小板靶向能力的流式细胞术分析。g) 纳米气泡处理后的血小板结合的HUVEC的CLSM图像（n = 3）。h) 纳米气泡处理后HUVEC内NO水平的CLSM图像（检测用DAF-FM DA探针）。i) NO荧光强度的定量分析（n = 3）。数据以均值 ± 标准差（SD）表示。P值通过Student’s t检验或单因素方差分析（one-way ANOVA）计算：*P < 0.05, **P < 0.01, ****P < 0.0001。
研究组开发的LIFU响应型纳米气泡，通过靶向血栓部位的深层渗透和增强超声空化效应，实现了高效、精准的溶栓治疗，具有显著的临床应用前景。这种方法为克服现有药物溶栓的不足提供了新思路，同时展示了低强度聚焦超声技术在医学中的广泛潜力。
参考文献
Zhang, Wenli, Maoyuan Sun, Lian Xu, Sijin Chen, Xiyue Rong, Junrui Wang, Jia Liu et al. "Low‐Intensity Focused Ultrasound‐Responsive Nanobubbles Enhance Thrombus Targeting and Penetration for Highly Effective Thrombolytic Therapy." Small Structures (2024): 2400541.
"怀长期主义，聊医工科技"
我是超哥，超声行业17年老伙计，做过研发，搞过生产，趟过市场，开过（在开）公司；越野跑爱好者；工作狂；沟通粗暴直接；严苛完美主义者；起伏皆为过往；信奉长期主义和第一性原则；欢迎来聊来组局...
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