新型超声造影剂的制备和应用研究

发布时间：2020-06-02 09:53

【摘要】： 超声造影剂是一种可以显著增强医学超声诊断信号的辅助诊断试剂,提高超声诊断的敏感性和特异性,在医学影像诊断方面显示出良好的应用前景。目前关于超声造影剂的研究主要集中于两个方向:一是制备性能优良的新型造影剂;二是改进现有造影剂使其具有新功能。本文主要进行了基于表面活性剂的新型微泡超声造影剂的开发工作,以及在现有造影剂基础上制备多功能诊断试剂的研究工作。本文通过声振空化法成功的得到了一种基于表面活性剂Span 60和Myrj 52的新型微泡超声造影剂——SM65。制备这种造影剂的材料均具有良好的生物相容性,无毒、无刺激、无致癌作用。SM65微泡造影剂浓度为(5.58±0.15)×109/mL,平均粒径为1.63±1.68μm,其中超过98.4%的微泡直径在7μm以下,符合作为临床超声造影剂的浓度和尺寸要求。此造影剂动物体内造影效果良好,平均增强时间超过5 min,满足临床诊断要求。此外,我们通过Langmuir单分子膜法研究了微泡膜层中分子的组成比例和稳定性原理,并推断了其内在稳定机制。结果显示Span 60分子和Myrj 52分子以摩尔比9:1的比例可以形成稳定的SM65微泡膜层。在发展多功能诊断试剂的工作中,我们采用层层自组装法将碲化镉量子点与ST68微泡复合在一起,得到了具有荧光-超声双模式成像功能的新型复合诊断剂。荧光光谱和激光共聚焦显微镜的结果证实了量子点成功组装到了微泡的外表面,同时没有破坏微泡的结构。量子点修饰之后微泡的粒径相对减小,但仍满足临床使用的要求。体外和体内超声成像结果表明,这种量子点-微泡复合物仍保持良好的造影增强能力。另外,体外实验证明量子点-微泡复合物可以通过超声靶向破坏微泡技术在特定部位释放量子点达到靶向组织荧光成像的目的。制备这种双功能复合成像剂所采用的关键技术——层层自组装是一种非常简便通用的技术,在今后的研究中可以将量子点替换为药物、基因等多种物质,得到多功能的复合诊断/治疗试剂,它们将会在生命科学研究和临床医学实践中发挥重要的作用。
【图文】：

化学结构,表面活性剂,单分子膜

图 2-1 两种表面活性剂 Span 60（上）和 Myrj 52（下）的化学结构Fig. 2-1 Chemical structures of the two surfactants: Span 60 (up) and Myrj 52 (below.2 Langmuir 单分子膜法研究成膜分子比例和相互作用1917 年，I. Langmuir为研究水相界面上单分子膜的性质，发展了一种平，利用这套装置可以精确地测定分子的尺寸和取向，了解分子之间列和作用。他将研究结果发表在论文“固体与液体的基本性质”中，关气液界面的吸附理论[65]。他的研究奠定了单分子层的理论基础，并1932 年获得了诺贝尔奖。Langmuir 单分子膜就是分散在气液界面的单分子膜。当两亲性分子（头基和疏水尾端）处在气液界面时，亲水端将会朝向水相，而亲油端气相。通过压缩界面的面积，使得界面上无规则的分子排列逐渐变为分子膜层。研究这层单分子膜以及在成膜过程中各个物理量的变化，测分子的成膜性质等各种分子行为。[66]这里需要引入一个表面压的概念，，如式 2-1 示：

π-A曲线,分子排布,等温曲线,表面压

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文压为 0 或很低；(b) 液态延展相（LE）：分子层被压缩，分子开始在气液界面上定位，分子疏水链开始伸直，表面压线性增大；(c) 液态压缩相（LC）：分子层继续压紧，分子基本在气液界面定位，分子疏水链大约垂直液面；(d) 固态压缩相（SC）：分子排列十分紧密，分子层已不可压缩，表面压更快的线性增加。如果再继续进行压缩，将会导致单分子膜的破裂或双分子层及多分子层的形成，表现在π-A曲线上就是表面压的恒定不变或者降低。此恒定值或最大值叫做单分子膜的崩溃压或破裂压（π ）。max
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：R445.1

【参考文献】