Блог

May 12, 2024

Инициирование и визуализация кавитации от введенных эхоконтрастных веществ через катетер EkoSonic

Scientific Reports, том 13, номер статьи: 6191 (2023) Цитировать эту статью 680 Доступов 2 Подробности Altmetric Metrics Доставка эхогенных липосом с терапевтической нагрузкой с помощью ультразвука находится в стадии разработки.

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 6191 (2023) Цитировать эту статью

680 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Усиленная ультразвуком доставка эхогенных липосом с терапевтической нагрузкой находится в стадии разработки для сосудистых применений с использованием эндоваскулярной системы EkoSonic. В этом исследовании были охарактеризованы эхогенные липосомы, нацеленные на фибрин, наполненные противовоспалительным агентом, до и после инфузии через катетер EkoSonic. Кавитационную активность вызывали с помощью Definity или фибрин-нагруженных эхогенных липосом, введенных и озвученных катетерами EkoSonic. Пассивную кавитационную визуализацию использовали для количественной оценки и картирования активности пузырьков в фантоме потока, имитирующем артериальный кровоток свиньи. Кавитация поддерживалась во время 3-минутной инфузии Definity или эхогенных липосом вдоль дистальной 6-сантиметровой зоны лечения катетера. Хотя катетер EkoSonic не был разработан специально для образования кавитационных зародышей, инфузию эхогенных липосом с лекарственным средством можно использовать для запуска и поддержания активности пузырьков для улучшения внутрисосудистой доставки лекарств.

Заболевания периферических артерий (ЗПА) представляют собой сложную клиническую проблему, от которой страдают 15–20% людей старше 70 лет из-за диффузного характера отложения атером по всему артериальному руслу1. Лечение ЗПА с помощью ангиопластики и голометаллических стентов осложняется рестенозом. Использование стентов с лекарственным покрытием при ЗПА дало неутешительные долгосрочные результаты2. Инновационные стратегии, которые предотвращают накопление дополнительных бляшек в области вмешательства, уменьшают воспаление в окружающем ложе атеромы и способствуют здоровому кровотоку, могут улучшить клинические результаты.

Одной из таких стратегий является доставка препаратов для стабилизации атеромы в области перистента3. Эхогенные липосомы (ELIP) представляют собой двухслойные липидные агенты, которые включают заполненные газом однослойные микропузырьки, которые делают частицы звукочувствительными4,5. Чувствительность к ультразвуку (УЗИ) позволяет видеть ELIP на изображениях УЗИ. Более того, ELIP может быть инициирован США для выпуска и доставки терапевтических препаратов3,5,6,7,8,9. Октафторпропан (OFP) можно использовать для стабилизации ELIP от растворения из-за низкой растворимости OFP в водных растворах, включая кровь4,10. ELIP можно функционализировать, покрывая поверхность оболочки лекарствами или таргетными агентами3,11. Поскольку микропузырьки колеблются в сосудистой сети, эти эффекты могут открывать эндотелиальные плотные соединения12,13,14, индуцировать микропотокение15 и увеличивать транспорт лекарств через эндотелий16,17. Было показано, что пиоглитазон (PGN), противовоспалительный препарат, ограничивает воспаление в сосудистой сети18,19,20. Терапевтическое воздействие было продемонстрировано на модели свиней с последующей стабилизацией атеромы с использованием этой стратегии (рис. 1)9.

Концепция доставки с помощью ультразвука эхогенных липосом, нагруженных пиоглитазоном, которые вводятся через катетер EkoSonic в сосуды подвздошно-бедренной артерии свиньи.

ELIP, наполненный пиоглитазоном и нацеленный на фибрин с помощью специально разработанного нонапептида OFP-PAFb-PGN-ELIP, находится в стадии разработки и станет дополнением к стентам после чрескожного вмешательства в артериях3,21 для стабилизации атеромы. Эндоваскулярная система EkoSonic (Boston Scientific, Мейпл-Гроув, Миннесота, США) представляет собой катетер, одобренный FDA, для ультразвуковой инфузии терапевтических средств в периферическую сосудистую сеть и легочные артерии. Лафонд и др. продемонстрировали, что Definity, введенный через катетер EkoSonic, может использоваться для создания устойчивой кавитации в течение 3 минут.22,23 Из-за возникновения инерционной и стабильной кавитации из-за введенных контрастных веществ и потенциального вредного воздействия на ткани FDA требует тщательной характеристики кавитация, порожденная OFP-PAFb-PGN-ELIP, введенная через катетер EkoSonic и озвученная им, до начала клинических испытаний.

Целью данного исследования было определить, может ли введенный OFP-PAFb-PGN-ELIP вызвать устойчивую кавитацию с помощью катетера EkoSonic. Распределение по размерам, частотно-зависимое затухание звука и содержание PGN в каждом флаконе ELIP определяли до и после инфузии через катетер EkoSonic. Пассивная кавитационная визуализация (PCI) вдоль шести дистальных пар активных датчиков катетера EkoSonic выполнялась в течение 3-минутной инфузии Definity или OFP-PAFb-PGN-ELIP. Как стабильная, так и инерционная кавитационная активность была количественно оценена и нанесена на карту в диапазоне мощностей электропривода EkoSonic (от 4 до 47 Вт), используемых в одобренном FDA клиническом протоколе импульсного ультразвука.