[超声透皮给药]报告.ppt

超声透皮给药生物医学工程超声透皮，即超声促渗，也称超声药物透入疗法，是指利用超声波促进药物经皮或粘膜传输。2021/3/29 星期一1 超声透皮给药的发展历史最早文献报道超声透皮要追溯到1954 年, Fellinger 和Schmidt用超声成功导入氢化可的松药膏治疗手指关节的多发性关节炎。后来一系列实验证明超声对很多药物的渗透都是有效的。虽然,20 kHz～16 MHz频率范围内的超声都曾被用于提高皮肤的渗透系数,但是人们发现低频超声(f<100 kHz) 的增透效应更好。自美国麻省理工学院三位科学家在1995 年8 月美国《科学》第11期上首次报道了利用低频超声波介导,成功地将胰岛素透人皮内的试验后,利用低频超声介导透皮给药的研究已成为热点并引起广泛重视,并且大量基础研究已证实该种方法在给药途径上的优点。低频超声导入法不仅能用于像利多卡因、肾上腺酮这样的小分子药物的透皮注入,还能用于胰岛素、γ2干扰素和红血球生成素这样的大分子蛋白的透皮注入。2021/3/29 星期一2 超声透皮给药的优点定点给药，给药速度快、起效快、作用直接、提高疗效；提高生物利用度，减少总用量（全身药量1/5）；无血药浓峰谷变化，血浆浓度稳定，无全身作用，避免毒副作用， 药效持久稳定；适用范围广：化学药物、生物药物、天然药物；能达到深部组织和内脏器官，最深能达10厘米；无痛、无创、方便、安全、无交叉感染减少肝脏的降解；不会被消化道降解（如多肽类药物中的胰岛素）可用于关节疼痛、颈椎、腰椎、前列腺等局部病症，也可以用于手术麻醉，胰岛素的透皮给药调节血糖，皮肤免疫等等。2021/3/29 星期一3 关于超声促渗的作用机制历来阐述较多 ,当低频超声（20~100KHz）用于透皮给药时，会出现热效应、空化效应、机械效应和辐射压力等，通过这些作用来促进皮肤渗透性的增加。通过一系列的实验已经证明，空化作用是主要的机制。低频超声透皮给药机制　　超声波空化作用是指存在于液体中的微小气泡核在声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速膨胀，然后突然崩溃，同时产生冲击波，这种膨胀、振荡、崩溃等一系列动力学过程称超声波空化作用。2021/3/29 星期一4 角质层 位于表皮的表层，主要由角质细胞（已死亡的）和细胞间脂质构成。屏障功能：具有抗酸碱能力，能吸收短波紫外线，反射可见光和防止体液流失，也是阻止化学物质和微生物侵入机体的主要屏障。皮肤的保护屏障 如果说角质细胞是“砖”，那么胞间脂质就是“水泥”，它们共同组建成一层保护墙。2021/3/29 星期一5 空化效应的作用机制（主要机制）液体介质中空化现象以稳态和瞬态两种形式存在。稳态空化是指那些在平衡半径附近振动多次的气泡,这些气泡在振动过程中伴随着一系列二阶现象发生 ,包括辐射力和微声流 ,后者可使振动气泡表面处存在很高的速度梯度和黏滞应力 ,足以对该处的细胞和生物大分子产生生物效应 ,活体组织主要是这种气泡。其作用是瞬态空化存在的时间非常短 ,在这个过程中 ,空化核迅速膨胀 ,随即又突然收缩以至崩溃发生内爆 ,产生冲击波 ,使处于空化中心的细胞等生物体都会受到严重的损伤乃至破坏。空化现象可能在细胞和组织存在 ,并对细胞和组织造成一定影响。但是，对于空化作用，有人认为是发生在角质层细胞和胞间脂质内，更多人认为是发生在皮肤表皮的耦合剂内。作用表现：角化细胞脂质分子层界面处空化气泡的振动引起皮肤角质层脂质双分子层的振动,造成角质层脂质结构排列的无序化；在界面处空化气泡破裂产生的冲击波也有助于角质层脂质排列的无序化；空化气泡的振动能使大量的水穿透进入无序化的脂质区域形成水性通道,药物通过这些通道的扩散要比正常脂质通道快得多。2021/3/29 星期一6 稳态空化作用瞬时空化作用空化效应的作用2021/3/29 星期一7 热效应超声在介质中传播时均可显著的产热 ,产热过程即是机械能在介质中转变成热能的能量转换过程。作用表现：(1) 增加动能及药物的扩散率；(2) 使皮肤的毛囊和汗腺扩张；(3) 促进药物吸收；(4) 促进治疗部位的血液循环；(5)热效应与超声强度及占空比成正比。产热程度与强度呈正相关 ,与频率呈负相关 ,即强度越大产热越大 ,频率越高 ,穿透越浅 ,吸收越多 ,产热越高。此外 ,探头的移动与否、偶合剂的不同形式对产热程度均有影响。热效应是高频超声使皮肤渗透性增加的主要影响因素 ,但热效应对低频超声促渗的影响不大。目前很多研究更加重视控制和降低热效应，因为温度大幅升高且皮肤长期暴露在高温中，反而会导致有害的副作用，如表皮脱离，烫伤，表皮及其下组织坏死等。2021/3/29 星期一8 其他效应关于低频超声透皮给药的其他机制，如机械或辐射力效应，脂类萃取，声流对流作用等都被报道过，但随着研究的深