膜内空化作为超声诱导生物效应的统一机制。
摘要来源:Proc Natl Acad美国科学杂志,2011 年 2 月 22 日;108(8):3258-63。 Epub 2011 年 2 月 7 日。PMID:21300891
摘要作者:Boris Krasovitski、Victor Frenkel、Shy Shoham、Eitan Kimmel
文章隶属关系:Boris Krasovitski
摘要:本研究的目的是开发一个统一的模型,能够解释超声和生物组织在诊断非热、非空化(<100 mW)下的相互作用机制。 · cm(-2)) 和治疗性潜在空化 (>100 mW· cm(-2)) 空间峰值时间平均强度水平。细胞水平模型(称为“双层声波细胞”)结合了 phy气泡动力学与细胞生物力学的结合,以确定两个脂质双层膜小叶的动态行为。这种统一模型的存在可能为许多受控超声辅助应用铺平道路,包括中枢神经系统调节和血脑屏障透化。该模型预测细胞膜本质上能够吸收来自超声场的机械能并将其转化为膜内空间的扩张和收缩。它还预测最大面积应变与声压幅度成正比,与频率的平方根 (ε A,max ∝ P(A)(0.8f - 0.5) 成反比,并且随着接近自由表面而增强,使用多层活细胞金鱼 ep 的透射电子显微镜 (TEM) 实验支持了自由介质中附近微泡的存在以及周围组织的灵活性。皮层在体内暴露于空化 (1 MHz) 和非空化 (3 MHz) 条件下的连续波 (CW) 超声波。我们的结果支持这样的假设:超声诱导的双层膜运动不需要组织中预先存在空气空隙,可以解释多种生物效应,并可以阐明目前尚未完全了解的超声与生物组织相互作用的机制。