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聚焦超声是一种平台技术，能够在体内深处以高空间精度引发广泛的生物反应。虽然聚焦超声已经在临床上用于组织的局部热消融，但是最近超声介导的非热疗法的发展和转化有所增长。这些方法利用超声波的物理力量产生一系列依赖于暴露条件的生物反应。这篇综述讨论了四个应用领域的最新进展，这四个应用领域具有特殊的发展和巨大的临床潜力:脑部药物输送、神经调节、病灶组织破坏和内源性免疫系统激活。由于经颅超声技术的成熟，大脑是主要的靶器官；然而，临床适应症以外的大脑也进行了讨论。
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FUS在身体深处非侵入性地产生生物效应。正在许多应用中探索超声波的非热效应，包括操纵中枢神经系统组织、靶向组织破坏和调节内源性免疫系统。
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超声和微泡增强脑血管通透性。(A)循环中微泡的超声刺激瞬时调节BBB。除了跨细胞转运增加之外，还发生治疗分子的细胞旁扩散。（B)对血管通透性的调节也能使生物标志物释放到血流中。
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选择性组织损伤和破坏的机械方法。(A)在histotripsy中，在非常高的峰值稀薄压力(几十兆帕)下，气泡从组织中的纳米级气囊成核。气泡经历快速膨胀和随后的破裂。重复暴露的结果是治疗焦点处组织的均质化。更短的脉冲长度可以提供更高的空间精度，限制气泡云的不必要增长，但需要更高的压力暴露。（B)当用足够的超声压力驱动时，静脉内微泡引起内皮损伤，从而引起大的膨胀和剧烈的塌陷。在更高的压力下，这可能伴随着明显的机械损伤，例如血管破裂和/或血管痉挛以中断血流。更微妙的影响可以包括引发导致内皮细胞凋亡的分子级联。微泡诱导的血管效应可以与化疗或放疗结合产生强烈的抗肿瘤作用。
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超声介导的免疫调节策略。(A)机械超声暴露可以通过释放免疫刺激因子来激活内源性免疫系统，导致先天和适应性免疫反应以及增强的抗肿瘤免疫。（B)超声和微泡可以增强免疫治疗剂(包括免疫检查点抑制剂)向肿瘤的传送。在微泡上装载免疫治疗剂可以是进一步增强局部传送和减少全身副作用的策略。
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DOI: 10.1126/science.adp7206
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