目的通過體外實驗，利用正交設計方法，探討微泡強化聲溶栓的主要影響因素，并確定微泡強化聲溶栓體外實驗的優選條件。 方法取50只SD雌性大鼠外周血制備標準血漿后，以100 μL標準血漿與25 μL凝血酶（0.15 U/ μL）混勻，置于37℃恒溫水浴箱分別孵育3、6、12、24 h，制備相應栓齡血栓；建立體外溶栓模型。確定4個物理參數：超聲輸出能量（因素A：5%、25%、50%、100%），微泡量（因素B：50、100、200、400 μL）；尿激酶濃度（因素C：100、200、400、800 U/mL）；超聲處理溶栓時間（因素D：10、20、30、40 min），進行四因素四水平正交實驗，建立L16（45）正交表。低頻診斷超聲頻率為1.82 MHz，進行體外溶栓實驗。組織學及掃描電鏡觀察溶栓前后血栓結構。溶栓前后進行血栓稱重，計算溶栓率，并進行統計學分析。 結果組織學及掃描電鏡觀察各栓齡血栓溶栓后，血栓纖維網架被破壞。體外條件下最優溶栓條件組合為C4-D4-A1-B4，即：尿激酶濃度800 U/mL、溶栓時間40 min、超聲輸出能量5%、微泡量400 μL。4個物理參數對各栓齡血栓溶栓效果均有顯著影響（P lt; 0.05），其中尿激酶濃度對溶栓率影響最顯著。血栓栓齡顯著影響溶栓效果，差異有統計學意義（P lt; 0.05）。 結論微泡強化聲溶栓效果可靠，尿激酶起主導溶栓作用。低超聲輸出能量、高造影劑微泡量、長超聲輻照時間以及短栓齡有助于溶栓效果的提高。
目的探討經膽道途徑超聲造影研究膽管灌注的可行性。 方法采用雄性日本大耳兔16只，游離肝外膽管，使用22G導管插入膽總管并固定，經此路徑給藥。按造影劑濃度分為4組，每組4只，分別為A組：超聲造影劑為1/100標準濃度；B組：超聲造影劑為1/200標準濃度；C組：超聲造影劑為1/400標準濃度；D組：超聲造影劑為1/800標準濃度。給藥后在超聲造影模式下觀察微泡在肝內膽管的灌注是否完全充盈、造影信號有無外溢及造影顯像滿意持續時間。 結果16只大耳兔均成功制作模型，注入超聲造影劑5 mL。A組肝內膽管均完全充盈，且都出現了造影信號的外溢；B組肝內膽管均完全充盈，有1例出現了造影信號的外溢。A組和B組的造影滿意持續時間分別為(340±29)、（284±37）s，差異無統計學意義（P=0.06）。C組中有1例肝內膽管不完全充盈，D組均為造影劑不完全充盈。C組和D組均無造影信號的外溢。C組造影滿意持續時間（82±8）s，和A組、B組的造影滿意持續時間之間差異均有統計學意義（P＜0.01）。在造影劑完全充盈和造影信號外溢方面A組和D組間差異有統計學意義（P=0.03），A組和B組、C組之間差異均無統計學意義（P＞0.05）。 結論經膽道途徑給藥超聲造影研究膽管灌注是可行的，造影劑濃度不宜過低，1/200稀釋濃度的成像效果最佳。
目的評價抗骨髓竇狀內皮細胞表面的血管細胞粘附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1, VCAM-1）靶向超聲微泡減少體外循環相關炎癥條件下骨髓中性粒細胞釋放的有效性和可逆性。 方法36只SD雄性大鼠隨機分為6組，每組6只，分別為抗體組（A組）、抗體+超聲組（AU組）、靶向微泡組（T組）、靶向微泡破裂組（TU組）、體外循環后血漿刺激對照組（MC組）和空白對照組（C組），并建立股骨骨髓原位灌注模型進行灌注。C組進行4個周期的緩沖液灌注；其余各組各5個灌注周期，第1周期灌注緩沖液后，第2～5周期灌注大鼠體外循環后血漿。第2周期結束后，A組和AU組推注等量抗VCAM-1抗體，T組和TU組注入等量抗VCAM-1靶向超聲微泡，AU組和TU組在第3周期灌注的同時，給予同樣的高聲壓超聲輻射。分別收集各組灌出液直至灌注結束，檢測灌出液的中性粒細胞總數。 結果在體外循環后血漿刺激模擬炎癥條件下，A組和T組骨髓釋放的中性粒細胞總數與MC組相比均明顯減少，且T組中性粒細胞減少得更加顯著，差異有統計學意義（P＜0.05）。經過超聲輻射后，TU組骨髓中性粒細胞釋放恢復，中性粒細胞總量相比T組差異有統計學意義（P＜0.05）；AU組與A組各周期灌出液中中性粒細胞總數差異無統計學意義（P＞0.05）。 結論抗VCAM-1靶向超聲微泡可以識別阻斷骨髓竇狀內皮細胞表達的VCAM-1，并與其配體結合，同時微泡在骨髓竇狀內皮表面形成物理阻擋屏障，進一步有效減少中性粒細胞釋放。通過高聲壓超聲輻射擊破微泡，其空化效應還可使VCAM-1與微泡表面抗體間的結合分離，骨髓竇狀內皮恢復炎癥條件下釋放中性粒細胞的能力，實現了中性粒細胞釋放的可控性。
目的 探討超聲微泡轉基因技術介導增強型綠色熒光蛋白（enhanced green fluorescent protein，EGFP）基因在兔骨缺損處轉染時，不同超聲輻照時間對轉染效率及局部組織的影響。 方法 3 月齡雄性新西蘭大白兔 30 只，體質量 2.5～3.0 kg，制備右尺骨骨缺損模型，并隨機分為 5 組（n=6）。造模后第 10 天于骨缺損斷端間注射 EGFP 質粒微泡混懸液（0.3 mL/kg）后，在超聲頻率 1 MHz、超聲強度 0.5 W/cm2、占空比 20% 條件下，對骨缺損部位分別進行 1、2、3、4、5 min 超聲輻照（分別為 1、2、3、4、5 min 組）。觀察動物存活情況；轉染后 1 周取材，大體觀察骨缺損處軟組織形態；熒光染色觀察基因表達情況；HE 染色及透射電鏡觀察局部組織損傷情況。 結果 各組動物均存活至實驗完成。轉染后 1 周各組骨缺損處有軟組織生長，周圍肌肉組織部分內陷填充于其間。熒光顯微鏡下觀察，各組兔骨缺損處均有綠色熒光表達，其中 2 min 組表達最強，1 min 組表達最弱，其吸光度（A）值與其他各組比較差異有統計學意義（P<0.05）；3、4、5 min 組間差異無統計學意義（P>0.05）。HE 染色及透射電鏡觀察示，各組骨缺損處局部均有不同程度組織損傷，損傷程度隨輻照時間的延長而加重。 結論 超聲微泡轉基因技術介導 EGFP 質粒在兔骨缺損部位轉染時，其轉染效率和超聲輻照時間相關。當超聲參數為 1 MHz、0.5 W/cm2、20% 占空比時，超聲輻照 2 min 可獲得最佳轉染效率及相對較輕的組織損傷。
目的構建一種陽離子微泡（cationic microbubble，CMB），通過與傳統微泡（definity microbubble，DMB）比較，探討其提高超聲波靶向擊碎微泡（ultrasound-targeted microbubble destruction，UTMD）技術介導的體內基因轉染效率及治療效果。方法體外實驗：應用薄膜水化法制備 CMB，觀察其形態、測量其粒徑、zeta 電位以及基因攜帶能力，以 DMB 作為對照。體內實驗：首先取 16 只大鼠以生物熒光素酶質粒作為報告基因，分別應用 CMB 和 DMB 進行心臟的靶向轉染，動態觀察轉染效率及靶向性。隨后取 64 只大鼠制備心肌缺血再灌注（ischemia-reperfusion，I/R）模型，第 5 天彩色超聲檢查明確 60 只大鼠成功制備 I/R 模型；隨機分為 3 組（n=20），其中對照組大鼠接受 DMB 攜帶空質粒轉染，DMB 組接受 DMB 攜帶 AKT 質粒轉染，CMB 組接受 CMB 攜帶 AKT 質粒轉染。治療后心臟彩色超聲以及組織學觀測各組大鼠心肌灌注、心臟功能、梗死區面積和梗死區組織厚度；免疫組織化學染色檢測毛細血管及小動脈密度，TUNEL 染色觀察心肌細胞凋亡；Western blot 檢測心肌 AKT、磷酸化 AKT（phospho-AKT，P-AKT）、生存素（Survivin）和磷酸化 BAD（phospho-BAD，P-BAD）表達。結果實驗制備的 CMB 形狀均一，其 zeta 電位顯著高于 DMB（t=28.680，P=0.000）；DNA 攜帶百分比顯著高于 DMB（P<0.05）。無論在體檢測還是離體檢測均顯示，應用 CMB 轉染后的熒光素酶活性均顯著高于 DMB 轉染后，差異有統計學意義（P<0.05）。I/R 模型術后第 5 天，各組前、后壁信號強度比值以及心臟射血分數、左室短軸縮短率比較，差異均無統計學意義（P>0.05）；第 21 天，CMB 組及 DMB 組以上指標較對照組增加，且 CMB 組高于 DMB 組，差異均有統計學意義（P<0.05）。術后第 21 天，CMB 組梗死區域長度最小、厚度最大，其次為 DMB 組、對照組；CMB 組及 DMB 組毛細血管、小動脈血管密度均較對照組明顯增大，CMB 組較 DMB 組增大，組間差異均有統計學意義（P<0.05）。基因轉染后第 3 天，對照組凋亡細胞最多，其次為 DMB 組、CMB 組；CMB 組及 DMB 組 AKT、P-AKT、Survivin 和 P-BAD 蛋白相對表達量均明顯高于對照組，CMB 組高于 DMB 組；組間比較差異均有統計學意義（P<0.05）。結論CMB 在保留了普通微泡理化性質的同時，顯著提高了攜帶質粒 DNA 的能力，提高了超聲微泡靶向轉染效率；應用 CMB 進行超聲靶向 AKT 基因轉染治療大鼠心肌 I/R 損傷時，顯著提高了基因轉染率，改善了大鼠心臟功能。
隨著分子和細胞心臟病學知識的進展，基因治療在心臟疾病治療中的應用已經成為研究的熱點和方向，很多預臨床試驗都已經取得了一定成功，而且規定了超聲介導基因轉染（ultrasound-mediated gene delivery，UMGD）的基本原則。但是，其應用在人體疾病治療中存在多重障礙。隨著微泡技術的發展和轉染多種基因能力的增強，UMGD 在未來可能成為心血管疾病基因治療的一種有效的非侵入性技術。本文就超聲介導基因轉染在心血管疾病治療應用中的基本原則、應用和對未來的展望與不足作一綜述。
聲致成孔通過超聲介導微泡的空化作用使得細胞膜產生暫態孔隙，可以提高藥物和基因的過膜轉運效率。目前常見聲致成孔中單個微泡在超聲場中的動力學和單個微泡對細胞作用力學的研究，但是未見存在兩個微泡相鄰時對細胞產生聲孔的可能性的研究分析。本文分析超聲場中兩個微泡相鄰情況下的一種聲致成孔的情況，即建立微泡受到鄰近另一微泡的次 Bjerknes 力作用時的動力學模型，及其對細胞的力學作用。本文根據實際可能的參數設置，通過數值模擬研究了：（1）超聲和微泡等參數對次 Bjerknes 力值的影響；（2）在相鄰穩態振動微泡給予的次 Bjerknes 力作用下，微泡對細胞膜的作用力；（3）當微泡給予細胞作用力超過細胞膜耐受剪切力閾值時產生聲致成孔的可能性。通過模擬分析，本文給出了兩個相鄰微泡穩態振動時，可能產生聲孔的超聲照射和微泡參數，并首次發現相對于超聲照射參數來說，微泡參數對次 Bjerknes 力的影響較大。