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第41卷第6期        岳远斌，赵     婵，刘 昊，等. 金纳米颗粒⁃微气泡复合材料及其体外成像和光热性能研究［J］.
                  2021年6月                     南京医科大学学报（自然科学版），2021，41（06）：838-846                       ·839 ·


                时 AuNP 本身易于修饰且具有高稳定性，在生物相                         疗于一体的多功能造影剂。然而，基于金纳米材料
                容性和细胞毒性等方面也表现出优异的性质，可与                            和微气泡的诊疗一体化复合材料的研究仍不够深
                各种类型的生物分子或靶体结合实现功能化 。微                            入和系统，AuNP 与微气泡的不同结合方式对超声
                                                        ［2］
                气泡作为常见的超声造影剂，具有可修饰的膜壳材                            成像效果的影响、对光热效应的影响及作用机制鲜
                料和气体内核，不仅能有效提高超声图像的对比                             有报道。
                度，而且易于装载其他造影剂成分、药物及纳米材                                本研究的目标是制备出空白微气泡（microbub⁃
                料 ，基于微气泡诊疗一体化平台的研究近年来受                            ble，MB），并将 AuNP 和微气泡通过不同的方式结
                  ［3］
                到了广泛关注      ［4-7］ 。                               合，构建两种结构的金纳米颗粒⁃微气泡复合材料，
                    目前已有研究表明，AuNP 与微气泡结合形成                        即 包 金 微 气 泡（gold encapsulated microbubble，
                的金纳米颗粒⁃微气泡复合结构能使微气泡的非线                            AuMB）和载金微气泡（polyethyleneimine⁃gold loaded
                性响应得到增强，影响其超声造影能力                  ［8-9］ 。此外，     microbubble，PEI⁃AuMB），对两类复合材料进行理化
                AuNP 与微气泡结合后，在一定强度连续近红外光                          性质的评估，并在体外探讨结构改变对其超声造影
                的照射下，AuNP 产生的热量不仅可以用于光热治                          能力和光热转换效率的影响，分析其影响机制。空白
                疗 ［10］ ，还会传导至微气泡的气芯，一方面引起周期性                      微气泡与两种金纳米颗粒⁃微气泡的结构如图1所示。
                                                        ［11］
                气体热膨胀现象，从而产生高强度的光声信号 ，另
                                                                  1  材料和方法
                一方面当微气泡内核气体遇热迅速膨胀导致气泡
                破裂时，可损坏周围的癌细胞和组织，达到更好的                            1.1 材料
                治疗效果    ［12］ 。因此，金纳米颗粒⁃微气泡复合材料是                       聚乙烯醇（polyvinyl alcohol，PVA）［重均分子量
                一种具有潜力的、集光声/超声双模态造影、肿瘤治                          （MW ）=31 000］和 N⁃羟基硫代琥珀酰亚胺（N⁃hy⁃







                                  Gas               Gas                Gas

                                                                                    ：AuNPs：金纳米颗粒
                                                                                         :羧基
                                  MB               AuMB              PEI⁃AuMB
                                         图1 空白微气泡、包金微气泡和载金微气泡的结构示意图
                                 Figure 1 Schematic illustration of the structure of MB, AuMB and PEI⁃AuMB


                droxysulfosuccinimide，NHS）（上海阿拉丁控股集团              烷中，向二氯甲烷溶液中加入 2 mL 超纯水，使用超
                有限公司）；左旋聚乳酸［poly（L⁃lactic acid），PLLA］             声波细胞破碎仪（南京先欧仪器制造有限公司）将
               ［重均分子量（MW ）=30 000，山东岱岗生物科技有限                      得到的溶液乳化 1 min，功率为 100 W；然后将得到
                公司］；二氯甲烷（CH2Cl2 ）（上海国药集团化学试剂                      的乳液加入 5%的 PVA 水溶液中，使用数控顶置式
                有限公司）；AuNP 和聚乙烯亚胺⁃金纳米颗粒（poly⁃                     电子搅拌器（北京大龙兴创实验仪器有限公司）搅
                ethyleneimine⁃gold nanoparticle，PEI⁃AuNP）（南京东     拌 4 h，得到微囊溶液；接着将得到的微囊溶液 3
                纳生物科技有限公司）；1⁃乙基⁃（3⁃2甲基氨基丙基）                       000 r/min 离心分离，并多次洗涤至上清液透明清

                碳二亚胺盐酸性盐［1⁃（3⁃dimethylaminopropyl）⁃3⁃             澈，收集样品沉淀；最后将洗净后的样品加入西林
                ethylcarbodiimide hydrochloride，EDC·HCl］（上海易      瓶中冷冻干燥，同时向西林瓶中加入质量分数为

                恩化学技术有限公司）；2⁃（N⁃吗啉）⁃乙磺酸（2⁃mor⁃                    5%的甘露醇作为冷冻保护剂，冷冻干燥完成后向西
                pholinoethanesulfonic acid monohydrate，MES）（Sigma  林瓶中缓慢冲入氮气，得到MB。
                公司，美国）。                                               AuMB的制备方式和MB相似，只需要将第一步

                1.2  方法                                           中的超纯水换成金纳米颗粒的水溶液。
                1.2.1 MB和AuMB的制备                                  1.2.2 PEI⁃AuMB的制备
                    首先将 0.15 g 的 PLLA 溶解到 10 mL 的二氯甲                  首先将制备中使用的 PVA 水溶液按照段磊
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