Page 54 - 南京医科大学学报自然科学版
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第42卷第7期
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              温度附近的粒径变化。并通过光学显微镜观察相                             璃瓶中，65 ℃水浴加热，观察水凝胶的浮力变化，然
              转变前后的形貌变化。                                        后将加热后的水凝胶放入 4 ℃冰箱，观察降温对水
              1.2.4  超声对LPCD粒径的调控                               凝胶浮力的影响；用 LIFU 照射 Hy 和 LPCD@Hy，步
                  制备与人体软组织声阻抗相似的体模，体模中                          骤与 1.2.6 相同，观察 LIFU 对水凝胶中 LPCD 的作
              有1个用于注入样品的孔洞，将样品注入体模后，使                           用，及其引起的水凝胶内部结构和浮力的改变，最
              用低强度聚焦超声（low intensity focused ultrasound，        后用125 W超声初步评估水凝胶中LPCD 相变后形
              LIFU）（深圳一粟医疗科技有限公司）经体模照射                          成的微气泡破碎所需超声参数。
              LPCD，观察LPCD液⁃气相变现象。超声探头距离样                        1.2.10  液⁃气相变对LPCD@Hy机械性能的调控
              品约1 cm，超声频率为840 kHz，输出功率为7.3 W，                        压缩性能：将 Hy 和 LPCD@Hy 制备成直径约
              脉冲重复周期为 20 ms，脉冲持续时间为 8 ms。在                      10 mm，高 4 mm 的圆柱体。样品分为 Hy 25 ℃组、
              超声时间分别为0、10、15、20 min 时，光学显微镜下                    Hy 65 ℃组、LPCD@Hy 25 ℃组、LPCD@Hy 65 ℃组。
              观察LPCD的粒径和形貌的变化。                                  使用生物材料力学性能测试系统（MTS 公司，美国）
              1.2.5  液⁃气相变对LPCD超声造影能力的影响                        进行压缩，压缩程度为85%，每个样品重复3次。
                  将相变前和相变后的 LPCD 样品注入体模，                             溶胀性能：通过称重法测量水凝胶的溶胀率，
              使用小动物超声成像系统（Visual Sonics 公司，加                    样品分为 Hy 37 ℃组、Hy 65 ℃组、LPCD@Hy 37 ℃
              拿大）进行成像，超声探头频率为 18 MHz，增益                         组、LPCD@Hy 65 ℃组。每隔一段时间取出水凝胶，
              为 30 dB。并通过荧光显微镜（OLYMPUS 公司，日                     用湿润的吸水纸擦去水凝胶表面的水，然后用天平
              本）观察相转变前后的形貌变化。                                   称重，得到Wt，待水凝胶溶胀达到平衡后，取出水凝
              1.2.6  LPCD@Hy的制备                                 胶冻干，得到干凝胶的重量 W0，计算水凝胶的溶胀
                  将PEGDA、LAP、BIS按照摩尔比3.6∶1.7∶1放入                率：溶胀率=（Wt-W0 ）/W0×100%。
              LPCD溶液中，加入适量的DiI溶液对整个水凝胶染
                                                                2 结     果
              色（浮力实验），待完全溶解后，取 160 μL 溶液于模
              具中，405 nm 蓝紫光固化 15 s，得到 LPCD@Hy。单                 2.1  LPCD粒径和形貌表征
              纯水凝胶（Hy）的制备方法与 LPCD@Hy 相似，只需                           常 温 时（25 ℃）LPCD 的 平 均 水 动 力 尺 寸 为
              将第一步中的LPCD溶液换成PBS即可。                              165.7 nm（图 1A），zeta 电位为-7.8 mV（图 1B），说明
              1.2.7  温度对LPCD@Hy结构的调控                            液⁃气相变前，LPCD 处于纳米尺度。这一尺度使其
                  使用荧光显微镜、场发射SEM（FEI公司，美国）                      在光学显微镜下很难被观察到（图1C），进一步通过
              和小动物 CT（苏州海斯菲德信息科技有限公司）观                          SEM 进行表征（图 1D），可以清晰地观察到 LPCD 的
              察25 ℃和65 ℃加热3 min后LPCD@Hy的内部结构。                   空壳结构，在 SEM 拍摄过程中，由于电子束的作用
                  SEM 样品制备：将 25 ℃和 65 ℃加热 3 min 后的              使得相变液滴内核瞬间汽化，导致LPCD粒径增大，
              LPCD@Hy 放入西林瓶中冻干，撕成长条状，喷金，                        直至膜壳破裂，形成了大量直径在微米量级的空腔
              观察剖面的孔洞和网络结构。                                     结构，这也一定程度上验证了 LPCD 在外界刺激下
                  小动物 CT 成像参数：X 线管扫描条件设置为                       的液⁃气相转变能力及相转变所引起的尺度变化情
              60 kV 和 133 μA，单次曝光时间为 50 ms，扫描分辨                 况。
              率为 50 μm，扫描角度间隔 0.5°。成像后对图像进                      2.2  温度/超声对LPCD粒径的调控
              行三维重建，得到LPCD@Hy的三维立体图。                                 相变液滴的内核成分 PFC 在环境温度超过其
              1.2.8  超声对LPCD@Hy结构的调控                            沸点或压力大于汽化阈值时，可以实现从液态到气
                  将LPCD@Hy放入盛有PBS的6孔板中，超声探                      态的转变。PFH 是一种常用的 PFC，沸点为 56 ℃，
              头对准 6 孔板，和 PBS 的液面直接接触，探头距离                       在 37 ℃下相对稳定       ［15］ ，且在重复激活方面表现优
              LPCD@Hy 约 2 cm，超声参数与 1.2.4 相同。在超声                 异 ［16］ ，因此本研究使用 PFH 作为 LPCD 的液态核
              时间分别为 0、10、30、50、60 min 时，荧光显微镜下                  心。脂质膜壳的包裹通常会对 PFH 的相转变能力
              观察水凝胶中LPCD的粒径和形貌的变化。                              产生影响，改变其发生相转变的阈值温度，通过对
              1.2.9  温度/超声对LPCD@Hy浮力的调控                         常温、56 ℃、60 ℃、66 ℃条件下，LPCD粒径和zeta电
                  将 Hy 和 LPCD@Hy 装入带有刻度封闭透明玻                    位的检测，明确了LPCD的相变温度。
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