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第一部分包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒的制备及体外光声及超声成像的实验研究 目的:研制一种包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒;观察其在体外实验中的光声及超声成像效果;产生液气相变的条件和相变过程中光声和超声信号的变化情况。 方法:采用双乳化法制备包裹金纳米棒(GNR)及液体氟碳的PLGA纳米粒(GNP)。实验分为3组:包裹金纳米棒及液态氟碳的PLGA纳米粒(GNP组)、金纳米棒(GNR组)及未包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒(PLGA组)。利用脉冲激光触发3组样品,光声成像仪器记录光声及超声信号变化,超声诊断仪记录二维超声图像;光学显微镜观察微球液气相变情况。 结果:成功制备包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒,其平均粒径为504.9nm;激光触发后,光学显微镜下观察到GNP组发生液气相变,光声成像仪记录到GNP组和GNR组明显的光声信号,且信号强度随金纳米棒含量增加而增加;而PLGA组未观察到光声信号。GNP组时间-光声信号强度曲线呈现先下降后稳定的趋势,相对应的时间-超声信号强度曲线则呈现先稳定后升高的趋势;而GNR组光声信号稳定未见明显变化,未检测到明显超声信号变化。在脉冲激光触发三组样品后,利用超声诊断仪检测三组样品超声图像,仅GNP组较触发前超声回声强度明显增强,GNR组及PLGA组均未见明显变化。 结论:包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒在激光的触发下能发生液气相变,从而增强超声成像效果,并且伴随产生较强的光声信号,从而使其能成为良好的光声及超声成像对比剂,为今后将光声成像结合超声成像用于体内研究以及光热治疗打下了实验基础。 第二部分包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒体内超声成像的实验研究 目的:研究包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒在裸鼠乳腺移植瘤模型中的超声成像效果。 方法:双乳化法制备包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒(GNP组)和未包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒(PLGA组)。培养MDA-MB-231细胞,接种至裸鼠臀背部皮下建立裸鼠乳腺移植瘤模型,待成瘤后,将12只荷瘤裸鼠随机分为3组:局部注射包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒的GNP组,局部注射未包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒的PLGA组,局部注射单纯金纳米棒的GNR组。3组裸鼠分别局部瘤内注射200ulGNR、PLGA微球和GNP微球。利用脉冲激光局部照射3组裸鼠肿瘤组织后,利用超声诊断仪记录照射前后的超声图像,比较照射前后超声图像灰度变化。完成图像采集后,处死裸鼠,剥离肿瘤组织,行石蜡包埋切片,HE染色观察。 结果:在超声诊断仪基波模式下,分别对比3组肿瘤组织注射前,注射后,激光照射后的超声图像,三组肿瘤组织在注射样品前后回声强度未见明显变化;经激光照射后,仅GNP组局部回声强度明显增强,而GNR组和PLGA组回声强度未见明显增强。HE染色后光镜下观察,细胞结构完整,未见明显坏死区域。 结论:包裹金纳米棒的PLGA液态氟碳纳米粒在激光的触发下能明显增强裸鼠乳腺移植瘤显像效果,增强其与正常组织对比度。HE染色病理切片显示经过激光照射后,肿瘤组织并未出现坏死,说明此种造影剂联合激光的作为未对肿瘤组织和细胞造成损伤。为超声及光声成像的结合提供了新的研究方向。