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目的制备双模态靶向纳米微泡造影剂FA-NBs-IR780,充分检测其各种基本特性,通过体内外实验验证其对肿瘤的靶向性及超声/近红外荧光双模态成像效果,同时进一步在体外、体内实验中证实FA-NBs-IR780介导近红外激光照射对肿瘤的光热治疗作用,为肿瘤的分子靶向造影和治疗提供新的思路。方法1.将10 mg DPPC、4 mg DSPE-PEG2000-FA和0.3 mg IR-780混合,采用改良薄膜水化法,制备出双模态靶向纳米微泡造影剂FA-NBs-IR780。使用透射电镜对FA-NBs-IR78的形态和粒径进行观察,粒度/电位分析仪进一步检测其粒径分布情况和表面电位,测定不同温度下FA-NBs-IR780的粒径和浓度以评价其稳定性,CCK-8法检测IR-780对细胞的毒性反应,自制造影装置检测FA-NBs-IR780在体外的超声造影成像效果,激光共聚焦荧光显微镜检测FA-NBs-IR780在体外的荧光成像效果。2.利用激光共聚焦显微镜定性分析双模态靶向纳米微泡造影剂FA-NBs-IR780对肿瘤细胞U87和MDA-MB-231的靶向性,并与非肿瘤细胞293T相对照。流式细胞仪定量分析FA-NBs-IR780对肿瘤细胞U87的靶向性。3.建立荷瘤裸鼠模型,经尾静脉注射双模态靶向纳米微泡造影剂FA-NBs-IR780,超声诊断仪观察其分子靶向超声增强显影效果。活体荧光成像系统观察FA-NBs-IR780对活体肿瘤的近红外荧光成像效果。激光共聚焦显微镜观察肿瘤病理切片中FA-NBs-IR780穿透肿瘤血管壁的情况。4.采用激光共聚焦显微镜和CCK-8法定性和定量分析双模态靶向纳米微泡造影剂FA-NBs-IR780介导近红外激光照射对肿瘤细胞U87的杀伤效力,并同时分析局部升温情况。5.利用荷瘤裸鼠模型,首先采用活体荧光成像系统观察双模态靶向纳米微泡造影剂FA-NBs-IR780在活体肿瘤的聚集情况及达到最大聚集量的时间,分析FA-NBs-IR780在裸鼠体内的代谢情况。经尾静脉注射FA-NBs-IR780,12 h后808nm激光(1W/cm~2)照射异位移植瘤部位2 min,记录肿瘤的表面形态改变、温度变化、肿瘤体积、裸鼠体重等指标随时间的变化,采用免疫组化法评估光热治疗后肿瘤病理切片中肿瘤细胞增殖及凋亡情况。结果1.通过改良薄膜水化法制备出双模态靶向纳米微泡造影剂FA-NBs-IR780,平均粒径591.6±29.3 nm,其在透射电镜下表现为均匀分散分布的纳米级球体。体外超声造影显示FA-NBs-IR780具有良好的超声增强显影效果,激光共聚焦荧光显微镜证实FA-NBs-IR780具有荧光显影效果。体外实验还证实FA-NBs-IR780稳定性良好,对细胞无毒性。2.体外实验证实双模态靶向纳米微造影剂泡FA-NBs-IR780对肿瘤细胞U87和MDA-MB-231均有靶向性,其靶向能力强于NBs-IR780、FA-NBs或游离IR-780,对非肿瘤细胞293T没有靶向性。肿瘤病理切片显示,双模态靶向纳米微泡造影剂FA-NBs-IR780能穿透肿瘤血管壁到达血管外间隙和肿瘤细胞表面。3.体内超声造影结果表明,FA-NBs-IR780超声造影效果显著,具有峰值强度强,持续时间长的特点。活体荧光成像结果表明,FA-NBs-IR780可在肿瘤部位聚集,并有显著的近红外荧光成像效果。4.体外实验证实双模态靶向纳米微泡造影剂FA-NBs-IR780介导近红外激光照射可使治疗局部温度明显升高,对肿瘤细胞有显著杀伤效力。5.FA-NBs-IR780在肿瘤部位12 h时聚集达到最大值。FA-NBs-IR780介导近红外激光照射对肿瘤局部有显著升温效果,对裸鼠异位移植瘤的生长有明显的抑制作用,并且安全性较好。肿瘤病理切片免疫组化分析证实该方法可引起肿瘤细胞增殖减少、凋亡增加。结论通过改良薄膜水化法制备出双模态靶向纳米微泡FA-NBs-IR780,其粒径为纳米级,性能稳定,无毒副作用,能在体内、外对肿瘤有增强的靶向作用,具有良好的超声造影成像和近红外荧光成像效果。同时,FA-NBs-IR780显著改善了IR-780的疏水性,促进了IR-780在肿瘤部位的聚集,通过介导近红外激光照射产生光热治疗作用,对肿瘤有明显的抑制作用。综上所述,本研究结果表明FA-NBs-IR780纳米微泡具有超声/荧光双模态成像功能及介导光热治疗抑制肿瘤的作用,这种集多模态成像、诊治一体化的造影剂将为肿瘤的早期诊断和个体化治疗提供一种新的思路。