叶合敏,黄 楠,孙廷宇,侯 伟,白 晋,李桦楠

超声医学工程国家重点实验室//重庆医科大学生物医学工程学院,重庆400016

高强度聚焦超声(HIFU)肿瘤治疗系统,是将体外低能量超声波聚焦于体内靶区,在肿瘤内产生瞬态高温(60 ℃以上)、空化、机械作用等生物学效应,使靶区内的肿瘤组织发生凝固性坏死［1］。然而,由于超声传播过程中能量的衰减,造成焦域内能量沉积不足,导致HIFU治疗肿瘤存在消融不全面、不能彻底消除残留肿瘤细胞的问题［2-5］。

近年来,利用纳米粒改变组织声场用于HIFU增效和联合治疗成为当下研究的热点［3-4,6］。传统的HIFU增效剂(SAs)如微泡(MBs),体积较大,仅允许肿瘤微血管内循环,不能渗透肿瘤组织内部［7］。同时,由于微泡稳定性差、体内半衰期短,使得空化控制困难、沿声束路径组织损伤［8］。为了解决这些问题,研究人员通过引入精心设计的有机/无机载药纳米粒(NPs)［9-11］改变肿瘤组织的声环境并将药物携入肿瘤组织,从而增强HIFU疗效。例如,氟碳纳米粒作为高强度聚焦超声(HIFU)增效剂已被广泛研究［7,12］,但通常需要外部的激发产生气泡进而对肿瘤进行增效治疗,且增效持续性不如内源性产生的气泡持久［13-14］。其次,脂质体、胶束等有机纳米粒的体内循环周期短［15］,无机纳米粒普遍具有毒副作用且生物降解较差［13］。有研究表明,直接使用化疗药物通过无机和有机组分间的配位作用构建金属有机纳米粒［16-18］具有尺寸分布可控、骨架可调节、高载药率等［19-22］独特优势,并在药物递送、光热疗法和医学成像等方面显示出巨大的潜力［4,7,16-17］。……