本发明专利技术涉及一种超声微泡靶向定位控释药物／基因装置和一种将微泡造影剂与药物／基因结合用超声波实现靶向转移的方法，一种超声微泡靶向定位控释药物／基因及效果评价装置和将微泡造影剂与药物／基因结合用超声波实现靶向转移的方法。该超声微泡靶向定位控释药物／基因装置包括超声触发／治疗单元、与超声触发／治疗单元连接的驱动单元及超声监控单元，该装置还包括计算机控制单元，其包括有主机、显示器，主机中连接有用于评定药物／基因靶向传输效果的组织定征模块和图像采集卡。一种将微泡造影剂与药物／基因结合用超声波实现靶向转移的方法。本发明专利技术可利用超声波触发破坏微泡实现药物／基因靶向传输，并可进行药物／基因靶向转移的效果评价，使诊断、治疗和评定一体化。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物医学工程
，具体涉及一种超声微泡靶向定位控释药物/基因及效果评价装置和一种将微泡造影剂与药物/基因结合用超声波实现靶向转移的方法。
技术介绍
药物/基因传输是充分发挥药物/基因本身生物学效应的关键性技术。目前药物/基因传输载体常见的有病毒类和非病毒类，如药物/基因的直接注射法、脂质体介导、受体介导、颗粒轰击技术、电穿孔法等。在基因传输技术中现有的病毒类载体，虽然基因的转染率高，但存在安全性和机体对病毒产生免疫反应等问题；质粒等非病毒载体，虽然安全，但转染率低。蛋白质、多肽以及化疗药物等和基因药物一样采用静脉注射的转输方式存在靶向性差的缺点，到达特定组织的药物/基因量少，效率低下；药物/基因局部注射导入则存在适用范围有限及有创等问题。目前药物/基因传输
中存在不少尚未解决的问题，特别是缺乏安全、有效、有组织特异性和靶向性的药物/基因传输系统。而微泡造影剂作为一种新的药物/基因运载工具，将特定的药物/基因与微泡造影剂结合起来，通过外周血管注射，以超声破坏携基因的微泡，使微泡在特定组织进行定位释放，这种新的药物/基因传输方法，具有无创、高效、操作简便、靶向性好、安全且重复性好的优点，但目前尚缺乏用于实现超声靶向定位控释药物/基因的专用装置，尤其是缺乏具有定位、监控、诊断及治疗一体化的装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，提供一种能够提高药物/基因传输效率，并可对其进行定位和监控的超声微泡靶向定位控释药物/基因装置。本专利技术所要解决的另一个技术问题是要提供一种将微泡造影剂与药物/基因结合用超声波实现靶向转移的方法。解决本专利技术技术问题所采用的技术方案是该超声微泡靶向定位控释药物/基因装置包括超声触发/治疗单元、超声监控单元、与超声触发/治疗单元连接的驱动单元、分别与超声监控单元及超声触发/治疗单元连接的计算机控制单元。该计算机控制单元包括有主机、与主机连接的显示器，主机的中央处理器连接有用于对药物/基因的传输进行控制的组织定征模块和图像采集卡，组织定征模块与超声触发/治疗单元相连，图像采集卡与超声监控单元相连。组织定征模块包括分别与超声触发/治疗单元相连的功率控制单元和时间控制单元。其中，超声监控单元优选B超仪。优选的是，组织定征模块还包括有与图像采集卡相连的用于评定药物/基因靶向传输效果的图像灰阶评判单元，所述功率控制单元和时间控制单元分别与其图像灰阶评判单元相连。使用时，功率控制单元和时间控制单元以一定的功率和作用时间对组织进行作用，并通过作用前后适时的图像灰阶评判单元的图像灰阶对比来进行作用效果的评判，根据作用效果，若没有达到满意的效果，则功率控制单元和时间控制单元调整适当的功率和时间，继续对目标组织进行作用，直到达到满意的效果。为了能及时将超声触发/治疗单元产生的热量散发，以延长其使用寿命，该装置还可包括有与超声触发/治疗单元连接的冷却单元。本专利技术中，超声监控单元和超声触发/治疗单元固定在一起，固定的方法有多种，优选的是，超声触发/治疗单元的中部开有孔路，超声监控单元的监控探头穿过该孔路与超声触发/治疗单元中的超声触发/治疗头固定在一起。通过所述超声监控单元和超声触发/治疗单元固定在一起，在监控图像中，可以精确的指示出超声触发/治疗单元作用区域的位置，使用时可以精确地观察到作用区域的图像变化，并可及时进行效果评判。本专利技术装置可利用超声波触发破坏微泡实现药物/基因靶向传输，并可进行药物/基因靶向转移的效果评价，使诊断、治疗和评定一体化，经使用健康的新西兰大白兔为实验对象证明本专利技术装置可以明显提高药物/基因的传输效率。一种将微泡造影剂与药物/基因结合用超声波实现靶向转移的方法，包括微泡造影剂与药物/基因结合形成携药物/基因的微泡造影剂，利用以上所述的超声微泡靶向定位控释药物/基因装置中的超声监控单元产生的超声声像图监控携药物/基因的微泡造影剂靶向转移和定位控释，即将携有药物/基因的微泡造影剂进行静脉注射，当超声监控单元监控微泡造影剂到达靶组织显影后，驱动单元驱动超声触发/治疗单元发射超声波破坏微泡，待微泡破坏后，再将超声波直接作用于靶组织，由计算机控制单元控制超声发射的功率和时间，直至药物/基因达到定向转移和定位控释。优选的是，本专利技术方法还包括有药物/基因转移后的效果评定步骤，即超声破坏微泡后，计算机控制单元通过图像采集卡采集到超声监控单元所监控到的靶组织的实时图像，传送给显示器进行显示，可以实时观察到携药物/基因的微泡造影剂到达靶组织及其转染、表达的情况，同时，组织定征模块中的图像灰阶评判单元利用超声监控单元产生的超声图像的灰阶对比对作用效果进行评判，根据灰阶值变化情况，若作用前、后的图像灰阶对比差值小于3-5，认为没有达到满意的效果，则调整组织定征模块中设置的超声波剂量和作用时间，控制超声换能器的功率和作用时间，继续对靶组织进行作用，直至达到定向转移和定位控释。为了精确的控制超声波的剂量和作用时间，在驱动单元驱动超声触发/治疗单元发射超声波破坏微泡前，在组织定征模块的功率控制单元、时间控制单元中设置相应的参数，然后再发射超声波。其中，超声触发/治疗单元所设置的发射的超声波频率范围为20KHz～2MHz，优选1MHz，声强范围为0.25～3W/cm2，优选0.5W/cm2，作用时间为0.25～3分钟，优选1分钟。本专利技术中所涉及的携药物/基因的微泡造影剂是将购得的造影剂或自制造影剂与基因粘附后所获得的，外购微泡造影剂与药物/基因结合形成携药物/基因的微泡造影剂的步骤包括将药物/基因粘附于微泡造影剂的表面，即将选定的药物/基因与脂质微泡造影剂或白蛋白微泡造影剂按体积以(3～10)∶10的比例混合，利用静电吸附作用将药物/基因粘附于微泡表面。携药物/基因的微泡造影剂另一种制作方法采用自制造影剂，其采用自制造影剂制作携药物/基因的微泡造影剂的方法包括的步骤为将药物/基因包裹于微泡内，即将低温下为液态的氟碳气体与药物/基因按体积以(3～5)∶1混合后，在超声振荡作用下形成由脂质材料包裹氟碳液体和药物/基因的微球，在温度升高至37℃～45℃条件下微球变为微泡，用缓冲液(比如PBS缓冲液)清洗掉未裹入的药物/基因，所得到的即为包裹入的携药物/基因的微泡造影剂。所述药物为肿瘤化疗药物、抗生素或各种蛋白质、多肽药物，所述基因为血管内皮生长因子(VEGF)、肝细胞生长因子(HGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)等，标记基因如绿色荧光蛋白基因(GFP)、β-半乳糖苷酶基因。本专利技术方法无创，简便、可反复使用。附图说明图1为本专利技术超声微泡靶向定位控释药物/基因及效果评价装置的结构原理框2为本专利技术超声监控单元2和超声触发/治疗单元3的结构关系立体图(外壳水平放置时)图3为本专利技术超声监控单元2和超声触发/治疗单元3的结构关系立体图(外壳竖立放置时)图4为本专利技术计算机控制单元4的结构原理框5A为本专利技术超声微泡携基因促血管新生的对照组的数字减影血管造影5B为本专利技术超声微泡携基因促血管新生的试验组的数字减影血管造影中1-靶组织 2-超声监控单元 20-监控探头 3-超声触发/治疗单元 30-超声触发/治疗头 4-计算机控制单元 41-主机 42-显示器 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超声微泡靶向定位控释药物／基因装置，其特征在于该装置包括超声触发／治疗单元、超声监控单元、与超声触发／治疗单元连接的驱动单元、分别与超声监控单元及超声触发／治疗单元连接的计算机控制单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，冉海涛，许川山，张群霞，凌智瑜，郑元义，燕思源，
申请(专利权)人：重庆融海超声医学工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]
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