Ультразвуковая доставка лекарственных средств: общий обзор

Ультразвук играет всё более важную роль в доставке терапевтических средств, включая генетический материал, белки и химиотерапевтические препараты. Кавитирующие газовые образования, например микропузырьки, служат посредниками, концентрирующими энергию относительно слабо взаимодействующих волн давления и создающими силы, повышающие проницаемость клеточных мембран и разрушающие везикулы — носители лекарственных средств. Поэтому присутствие микропузырьков значительно усиливает ультразвуковую доставку генетического материала, белков и низкомолекулярных химических соединений. Многочисленные исследования показывают, что наиболее эффективная доставка генетического материала происходит в присутствии кавитирующих микропузырьков. Прямое связывание ДНК с микропузырьками или газосодержащими липосомами ещё больше усиливает поглощение генетического материала клетками. Ультразвуковую доставку генетического материала изучали в различных тканях, включая сердечную и сосудистую ткань, скелетные мышцы, опухоли и даже ткани плода. Ультразвуковая доставка белков наиболее широко применялась для трансдермального введения инсулина. Кавитационные процессы обратимо нарушают структуру рогового слоя кожи, обеспечивая транспорт этих крупных молекул. Трансдермально могут также доставляться другие гормоны и низкомолекулярные белки. Низкомолекулярные химиотерапевтические препараты в экспериментальных условиях доставляют из мицелл и липосом, подвергающихся воздействию ультразвука. По-видимому, кавитация выполняет две функции: нарушает структуру везикулы-носителя и высвобождает лекарственное средство, а также повышает проницаемость клеточных мембран и капилляров для лекарственных препаратов. Необходимо лучше изучить физику кавитации микропузырьков и влияние этого процесса на клетки и везикулы — носители лекарственных средств.