1、气体成分

用于药物输送的微泡在成分上与微泡造影剂相似，微泡造影剂是为了在超声成像过程中增强来自血液的声信号而开发的。第一代超声造影剂由空气组成。如上所述，气体从微气泡中输运受到对流和扩散的影响。这些第一代微泡造影剂中的许多都取得了有限的成功。由于含有它们的气体被周围的血液吸收，导致循环时间短，阻碍了它们的发展。在20世纪90年代，人们采取了两种主要方法来解决气泡稳定性的挑战:使用低溶解度气体(高分子量和低扩散率)和厚的气体不透水外壳来封装微气泡。随后的微气泡是使用这些方法中的一种或组合来设计的。这些微泡大多由空气、氮、全氟化碳或六氟化硫组成

2、壳组件

气泡稳定性是设计微气泡时首要考虑的因素。在第二代微泡造反差剂之前，在与空化、减压病和空气栓塞相关的研究中，表面活性脂质或蛋白质在气泡界面形成单层的存在已被证明可以稳定气泡。虽然在空气栓塞中不需要微泡稳定化，但对于有效的超声造影剂来说却是必需的。微泡的包封导致稳定性显著提高。其中配体用于靶向粘附，药物货物被纳入外壳。

已经研究了许多表面活性材料用于微泡超声造影剂的包封，包括脂质，蛋白质和聚合物。一项对海藻酸盐包封转基因细胞的研究得出结论，这种方法可能是将治疗药物输送到受损脊髓的有效策略。海藻酸盐微囊化脂质体释放的异硫氰酸荧光素标记牛血清白蛋白显示了该系统用于药物递送的潜力。发展有效的封装方法导致了经血管微泡足够稳定的成像和药物输送。封装微泡的两个例子是Definity®和Sonovist®，它们分别使用脂质/表面活性剂外壳和氰基丙烯酸酯聚合物外壳。

具有表面活性涂层的微泡，如脂质，通常是由水介质中含有胶束或脂质体形式的脂质的核心气体的高剪切分散形成的。这种剪切流动可由超声或其他情况产生。当气体分散在介质中时，表面活性脂质在微泡界面上形成单层。所产生的微泡的大小分布取决于流动参数，以及气体和脂质性质。最近的工作也使用微流体电路来产生封装的微气泡。在散装脂质或亲水性聚合物(如PEG)的表面刷中加入带负电荷的脂质，可降低壳融合和微泡聚结的速率。市售的这种类型的微泡造影剂通常是干制剂，在注射前重组，需要在制备后数小时内使用。更稳定的制剂(在水溶液中储存多年)可以用更厚的外壳来生产，如变性白蛋白，表面有PEG刷的凝胶相脂质，或固体聚合物，以避免融合。尽管在生产稳定的微泡用作超声造影剂方面取得了成功，但微泡的稳定性是一个重要的研究课题，特别是当它与药物传递有关时。不稳定的微泡可能会损害这些方法将药物输送到目标位置的能力，并可能导致无意中将药物输送到其他组织。更强的壳成分增强了稳定性，但改变了微泡的声学响应。

3、载体设计

在共给药中，药物递送载体与微泡一起给药，但与微泡分开。这种方法利用了微泡诱导的血管壁渗透性增强，但不需要开发特定的微泡载体。在附着中，将药物或药物递送载体附着在微泡壳上。并入是指将药物或给药载体并入微泡壳中，如图1所示。在遏制方法中，药物被包含在微泡中，而不是在外壳中。设计方法的选择取决于药物、气体、壳体材料、靶部位和靶向方法。例如，在气泡的气体核心内含有水溶性药物货物的表面活性单层外壳可能不是稳定的配置。气泡内的干燥药物会吸收水分，以使系统的自由能最小化，从而导致不稳定的单层结构。然而，这种药物在包含在固体聚合物外壳内的气体核中是稳定的。

南京星叶生物自主研发了US-Star超声微泡造影剂系列，载药稳定，可靶向递送到相关部位。