一種用于腎癌的納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于超聲分子影像學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，具體涉及一種納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]腎癌是我國(guó)排前十的惡性腫瘤之一，存活率較低。腎癌的早期診斷和早期治療與其療效密切相關(guān)。超聲成像技術(shù)作為一種無(wú)創(chuàng)、低成本、實(shí)時(shí)的成像技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于腎臟腫瘤的普查和臨床診斷。然而由于傳統(tǒng)超聲診斷技術(shù)的敏感性和圖像分辨率都較低，限制了超聲診斷的進(jìn)一步應(yīng)用。微/納米超聲造影劑和超聲造影技術(shù)的引入開辟了超聲成像的新時(shí)代，使超聲診斷具有更高的敏感性和更高質(zhì)量的圖像。但是目前納米級(jí)超聲造影劑的研究仍屬起步階段，還有一些問題尚待解決，如納米超聲造影劑的顯像效果和保存時(shí)間的優(yōu)化、既具有較高散射強(qiáng)度又可穿透內(nèi)皮間隙的最佳粒徑的納米級(jí)超聲造影劑的制備、如何在靶向修飾的同時(shí)限制造影劑大小、如何優(yōu)化獲得最佳的超聲顯像效果時(shí)造影劑適用的頻率范圍或最佳頻率等。理想的納米超聲造影劑應(yīng)具備以下條件:①小粒徑(粒徑小于Ιμπι);②半衰期長(zhǎng)，人體體內(nèi)性質(zhì)穩(wěn)定好外殼柔軟且富有彈性生物相容性好，副作用少，制備方法簡(jiǎn)單，儲(chǔ)存方便。
[0003]目前一些專利資料介紹的微/納米級(jí)超聲造影劑及其制備方法還存在一些問題，如生物降解高分子含氣微泡超聲造影劑及制備方法中(申請(qǐng)?zhí)?00610021204.9)，存在著超聲造影劑微粒在微米級(jí)、背向散射回聲相比納米級(jí)弱的問題。一種負(fù)載小干擾RNA的納米級(jí)脂質(zhì)微泡超聲造影劑及制備方法(申請(qǐng)?zhí)?01310024514.6)，存在的問題是脂質(zhì)超聲造影劑背向散射回聲信號(hào)不如含氣微泡超聲造影劑的強(qiáng)。納米超聲/熒光雙模態(tài)造影劑、其制備方法與應(yīng)用(申請(qǐng)?zhí)?01410600818.7)，納米超聲/熒光雙模態(tài)造影劑盡管具有超聲造影和熒光顯示功能，但是采用噴霧干燥的參數(shù)會(huì)嚴(yán)重影響納米超聲造影劑的質(zhì)量，而且生物相容性較差。因此，研究和制備具有納米級(jí)粒徑、半衰期長(zhǎng)、彈性大、生物相容性強(qiáng)的含臭氧微泡超聲造影劑是目前重中之重的工作，這對(duì)我國(guó)腎癌患者的超聲造影技術(shù)診斷和治療工作具有重大的社會(huì)意義和社會(huì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑及其制備方法。所述的納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑以納米蠶絲蛋白乳液、納米殼聚糖溶液、蜂膠和蒸餾水的混合溶液為包膜材料，以臭氧為包封氣體，具有大小均勻的納米級(jí)氣泡、半衰期長(zhǎng)、性能穩(wěn)定、膜彈性大、生物相容性和可降解的特點(diǎn)，是作為超聲造影用的理想超聲造影劑。所述的制備方法采用雙頻復(fù)合超聲的空化效應(yīng)，聯(lián)合納米曝氣系統(tǒng)制備納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑，簡(jiǎn)單易行，安全性高。
[0005]所述的納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的制備方法包括以下幾個(gè)步驟:
[0006]步驟一:制備納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的包膜材料；
[0007]將納米蠶絲蛋白乳液、納米殼聚糖、蜂膠和蒸餾水混合，用磁力攪拌機(jī)攪拌40?60min，得到納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的包膜材料。
[0008]步驟二:制備納米級(jí)含臭氧微泡乳液；
[0009]將步驟一制備的納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的包膜材料放置在雙頻復(fù)合超聲的空化裝置中，采用臭氧發(fā)生裝置產(chǎn)生臭氧，通過納米曝氣系統(tǒng)向納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的包膜材料中通入臭氧，在去離子水冷卻的條件下進(jìn)行超聲空化15?30min，得到納米級(jí)含臭氧微泡乳液。
[0010]所述的納米曝氣系統(tǒng)的曝氣頭的孔徑小于5nm。
[0011 ] 步驟三:制備納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑；
[0012]將步驟二中制備的納米級(jí)含臭氧微泡乳液，以2500?3000rpm離心處理3?5min后得到懸浮液，收集懸浮液中間層的納米級(jí)微泡溶液到安培瓶中，向所述安培瓶填充臭氧并密封安培瓶瓶口，即得到納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑，并置于0°C冷櫥柜中保存。
[0013]所述的納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑中納米級(jí)含臭氧微泡的直徑為200?300nmo
[0014]—種納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的應(yīng)用，用于在低頻率超聲共振下造影成像，可以用于協(xié)助診斷腎癌。
[0015]本發(fā)明具備的優(yōu)點(diǎn)為:
[0016](1)本發(fā)明所述的包膜材料均用納米高分子材料，都具有生物相容性和生物可降解性，不會(huì)與人體細(xì)胞產(chǎn)生排斥反應(yīng)，無(wú)毒性。
[0017](2)本發(fā)明所述材料均為醫(yī)用生物材料，納米蠶絲蛋白乳液、納米殼聚糖溶液、蜂膠都可以成膜，尤其是納米蠶絲蛋白膜的彈性好，納米級(jí)含臭氧微泡不易破裂，在低頻率超聲共振下即可成像診斷腎癌。
[0018](3)采用雙頻復(fù)合超聲的空化裝置更能增強(qiáng)空化效應(yīng)，制備的納米級(jí)含臭氧微泡的粒徑更小。
[0019](4)本發(fā)明所述納米級(jí)微泡超聲造影劑包封的臭氧具有促進(jìn)血液循環(huán)，提高細(xì)胞活體的功能，在室溫下還具有滿足超聲造影的半衰期。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)_中苧化裝詈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:
[0022]1.反應(yīng)器；2.超聲空化器A ；3.超聲空化器B ；4.超聲換能器A ；5.超聲換能器B ；6.循環(huán)水箱；7.支架。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0024]本發(fā)明提供一種納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的制備方法，所述的制備方法包括有下列步驟:
[0025]步驟一:制備納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的包膜材料；
[0026]將納米蠶絲蛋白乳液10?15ml、納米殼聚糖20?30ml、蜂膠5?10ml和蒸饋水200?300ml混合，用磁力攪拌機(jī)攪拌40?60min，得到納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的包膜材料，備用。
[0027]步驟二:制備納米級(jí)含臭氧微泡乳液；
[0028]將步驟一制備的納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的包膜材料放置在雙頻復(fù)合超聲的空化裝置中，進(jìn)行超聲空化15?30min，得到納米級(jí)含臭氧微泡乳液，備用。
[0029]所述的空化裝置如圖1所示，包括反應(yīng)器l、40kHz的圓柱形槽式超聲空化器A2和25kHz的探頭式超聲空化器B3，超聲換能器A4、超聲換能器B5和循環(huán)水箱6，所述的反應(yīng)器1和循環(huán)水箱6分別通過支架7固定，并且所述的反應(yīng)器1置于循環(huán)水箱6內(nèi)部，可以通過循環(huán)水箱6內(nèi)的流動(dòng)水對(duì)反應(yīng)器1進(jìn)行降溫。所述的超聲空化器A2和超聲空化器B3的超聲波場(chǎng)相互垂直進(jìn)行放置，所述的超聲空化器A2和超聲空化器B3的兩端分別連接有超聲換能器A4和超聲換能器B5。所述反應(yīng)器1為圓柱形，反應(yīng)器1的橫截面的直徑為超聲空化器A2的超聲波長(zhǎng)的一半的整數(shù)倍，所述反應(yīng)器1的高度為超聲空化器B3的超聲波長(zhǎng)的一半的整數(shù)倍。
[0030]將所述的納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的包膜材料置于反應(yīng)器1內(nèi)，向反應(yīng)器1中通入流量為10?15L/h的臭氧，通過納米曝氣系統(tǒng)在去離子水冷卻的條件下進(jìn)行超聲空化15?30min，得到納米級(jí)含臭氧微泡乳液。
[0031]所述的臭氧由臭氧發(fā)生裝置提供。所述循環(huán)水箱6內(nèi)的流動(dòng)水為去離子冷卻水，溫度低于15攝氏度。
[0032]所述的納米曝氣系統(tǒng)的曝氣頭的孔徑小于5nm。
[0033]步驟三:收集制備納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑；
[0034]將步驟二中制備的納米級(jí)含臭氧微泡乳液，以2500?3000rpm離心處理3?5min后得到懸浮液，離心后得到的懸浮液分為三層:最下層為未形成納米級(jí)含臭氧微泡超聲造影劑的包膜材料沉淀，中間層為納米級(jí)含臭氧微泡溶液，最上層為粒徑較大的不穩(wěn)定泡沫。收集懸浮液中間層的納米級(jí)含臭氧微泡溶液裝入安培瓶中，向所述安培瓶填充臭氧，納米級(jí)含臭氧微泡溶液中臭氧濃