温度调控的自由气泡界面脂质分子自组装:一种制备微纳气泡的简单绿色方法
微纳气泡作为一种超声造影剂,在分子成像、药物递送、介导基因治疗等方面具有巨大潜力,在基于超声的生物医学诊疗中发挥重要作用。其中,脂质包膜微纳气泡由于具有良好的生物相容性和超声响应性能,具有广阔的临床应用前景。本研究基于磷脂的温度相态变化,实现了通过温度调控磷脂分子在自由气泡气/液界面的单分子层自组装,构建了一种尺寸可调的脂质包膜微纳气泡的简单绿色制备方法。实验研究发现,当体系温度高于磷脂相变温度(Tm)时,流动态的脂质分子在水溶液中自组装聚集形成的囊泡转化为胶束;当有自由气泡存在时,胶束中的脂质分子进一步组装到气泡的气/液界面,并随着气泡的收缩形成压缩态单分子层;降温至Tm以下脂质壳层由流动态变为玻璃态,从而稳定气体核心形成包膜气泡。此外,可通过调控脂质组分中的二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇2000(DSPE-PEG2K)含量调控膜壳曲率,实现气泡的尺寸调控。成功制备出平均粒径为1.68±0.11μm,704±7 nm和208±6 nm的三种不同尺寸的气泡。体内外超声成像结果表明,制备的气泡具有良好的超声增强显影能力,并且纳米尺寸的气泡具有更长的显影持续时间,能够对更多的肝脏组织微血管成像。该方法避免了有机溶剂的使用和复杂的制备过程,有望应用于构建尺寸可控的多功能微纳气泡载体实现诊疗应用。
相关论文已在线发表。(Juan Jin, Fang Yang*, Bin Li, Dong Liu, Lihong Wu, Yan Li, Ning Gu*. Temperature-regulated self-assembly of lipid at free bubbles interface: a green and simple method to prepare micro/nano bubbles.Nano Research, 2020, https://doi.org/10.1007/s12274-020-2732-x)