可用于光聲成像的新型納米材料研究進(jìn)展

潘 杰，汪麗麗，劉偉嬌，張炬辰，萬(wàn) 冬

（天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，天津 300387）

可用于光聲成像的新型納米材料研究進(jìn)展

潘 杰，汪麗麗，劉偉嬌，張炬辰，萬(wàn) 冬

（天津工業(yè)大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院，天津 300387）

光聲成像是通過(guò)成像材料將激光能量在熱彈效應(yīng)作用下轉(zhuǎn)化為超聲能量，再通過(guò)廣譜超聲檢測(cè)器檢測(cè)超聲信號(hào)并將其轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像信息的一種新型成像技術(shù)，同時(shí)具備熒光成像以及超聲成像的優(yōu)點(diǎn).本文就基于近紅外染料納米材料、碳基納米材料、無(wú)機(jī)納米材料、共軛高分子納米材料、光聲增強(qiáng)型復(fù)合納米材料以及金屬納米材料作為造影劑在光聲成像中的應(yīng)用進(jìn)行綜述.

光聲成像；納米材料；近紅外染料；造影劑

光聲成像技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型成像技術(shù)，它是一種基于光聲效應(yīng)建立的混合模式生物/醫(yī)學(xué)成像方法.一般來(lái)說(shuō)，在光聲成像中需要用脈沖激光照射成像部位，一部分被吸收的光能將會(huì)被轉(zhuǎn)化為熱能，使附近的組織發(fā)生熱彈性膨脹，從而形成寬帶（兆赫茲級(jí)）的超聲波發(fā)射，這一超聲波可以用超聲換能器檢測(cè).與傳統(tǒng)的熒光成像、核磁共振成像、超聲成像以及正電子發(fā)射斷層成像（PET）成像技術(shù)不同，它具有實(shí)時(shí)性、較高空間分辨率及不使用帶有傷害性的射線(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)[1-5].雖然光聲成像可以不使用外源性造影劑來(lái)成像（血紅蛋白、氧化血紅蛋白、黑色素以及熒光蛋白等均可用于光聲成像）[6-10]，但是由于某些疾病（例如：乳腺癌、膠質(zhì)瘤等）并不產(chǎn)生內(nèi)源性造影劑，從而無(wú)法達(dá)到對(duì)這些疾病的診斷.為了能夠檢測(cè)這些疾病，外源性造影劑越來(lái)越受到了科研工作者與醫(yī)療工作者的青睞[11].近年來(lái)，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的納米材料可用于光聲成像的外源性造影劑（簡(jiǎn)稱(chēng)光聲成像造影劑）[12].本文主要綜述了基于近紅外染料的納米材料、碳基納米材料、無(wú)機(jī)納米材料、高分子納米材料、光聲增強(qiáng)型復(fù)合納米材料以及金屬納米材料作為造影劑在光聲成像中的應(yīng)用.

1 基于近紅外染料的納米材料

近紅外染料大多數(shù)為紫外吸收波長(zhǎng)在近紅外區(qū)的熒光染料，這類(lèi)染料主要以Cy系列分子、BODIPY以及卟啉衍生物為代表.而Cy系列中的ICG分子已經(jīng)被美國(guó)藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)用于臨床.ICG分子已經(jīng)被用作為熒光成像的造影劑，熒光成像是目前最常用的醫(yī)學(xué)成像形式之一.最近，由于簡(jiǎn)單、安全性和高靈敏性，ICG分子被開(kāi)發(fā)用作為光聲成像造影劑.雖然這類(lèi)分子可以被用作光聲成像造影劑，但是由于這類(lèi)分子中有一些是非水溶性的，且小分子在體內(nèi)代謝速度快、無(wú)特異性識(shí)別等缺點(diǎn)，從而為臨床監(jiān)測(cè)疾病帶來(lái)了困擾.為了解決上述問(wèn)題，基于近紅外染料的新型納米材料被廣泛研究.

2013年，美國(guó)密歇根大學(xué)化學(xué)系Yoon等[13]通過(guò)將丙烯酰胺與人血清白蛋白共聚后得到新型聚合物；而后通過(guò)劇烈攪拌將該新型聚合物與ICG分子在水中形成穩(wěn)定的納米結(jié)構(gòu)；最后，將作為靶向分子的F3-Cys多肽（KDEPQRRSARLSAKPAPPKPEPKPKKAPAKKC）共價(jià)接到納米結(jié)構(gòu)表面.其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種納米復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠有效的減少I(mǎi)CG在水環(huán)境下降解速度，同時(shí)能夠有效的將ICG分子靶向到特異性識(shí)別位點(diǎn)，提高診斷的準(zhǔn)確性.此外，Li和Xiang制備了近紅外783-葡萄糖共軛物，形成了自組裝納米粒子.該粒子可以用于對(duì)于pH敏感的近紅外納米探針，用于腫瘤的體內(nèi)檢測(cè).

2011年，美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系A(chǔ)kers等[14]成功將BODIPY染料PPCy-C8包封進(jìn)全氟化碳-卵磷脂復(fù)合納米結(jié)構(gòu)中，從而使非水溶性分子PPCy-C8能夠穩(wěn)定存在于水環(huán)境中[14].BODIPY作為光聲成像造影劑，具有近紅外吸收.他們開(kāi)發(fā)了近紅外染料負(fù)載的全氟化碳基納米粒子，這些納米粒子結(jié)合了熒光、光聲成像和兩種近紅外染料的特點(diǎn)，揭示了不同染料的光物理行為差異.PPCy-C8在二氯甲烷（DCM）和水溶液中中具有不同的吸光度.為了控制在全氟化碳中PPCy-C8的質(zhì)量和比例，可以調(diào)整光學(xué)和光聲的參照物.Akers等的結(jié)果表明，增加每個(gè)粒子的有效負(fù)載，納米材料的對(duì)比度可以提高.同時(shí)也表明，光聲和熒光檢測(cè)系統(tǒng)可以在體內(nèi)監(jiān)測(cè)到老鼠的局部淋巴結(jié).光聲成像造影劑可以從體內(nèi)到體外對(duì)成像結(jié)果進(jìn)行量化.這種材料作為有效的光聲成像造影劑，能夠特異性識(shí)別哨兵淋巴結(jié)（腫瘤擴(kuò)散的一種特征），并且該造影劑第一次實(shí)現(xiàn)了哨兵淋巴結(jié)的光聲成像.

同年，加拿大多倫多大學(xué)生物材料和生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)Lovell等[15-17]成功將卟啉分子與類(lèi)磷脂物質(zhì)共價(jià)結(jié)合，并自組裝成為直徑約為100 nm的卟啉囊泡納米材料，進(jìn)一步通過(guò)腫瘤血管增強(qiáng)通透和滯留效應(yīng)（EPR效應(yīng)）來(lái)達(dá)到實(shí)現(xiàn)小鼠體內(nèi)的腫瘤被動(dòng)靶向光聲成像.

2014年，南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院高分子科學(xué)與工程系Wu等[18]以寡聚乙二醇為基礎(chǔ)的樹(shù)狀大分子作為骨架，NIR-797分子作為表面修飾的納米復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)作為光聲成像造影劑.該納米復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠穩(wěn)定存在于水環(huán)境中；并通過(guò)EPR效應(yīng)，有效地聚集在腫瘤部位，再通過(guò)光聲成像技術(shù)有效地檢測(cè)小鼠體內(nèi)的腫瘤.

綜上可知，基于近紅外染料的納米材料主要是通過(guò)納米材料對(duì)近紅外染料進(jìn)行包封、修飾等處理后，使近紅外染料能夠穩(wěn)定存在于水環(huán)境中，并使其具有靶向功能.

2 碳基納米材料

由于其獨(dú)特的光學(xué)特征和易制備等特點(diǎn)，碳基納米材料已經(jīng)在生物領(lǐng)域得到了人們的廣泛關(guān)注.在拉曼測(cè)試、熒光成像、體內(nèi)外光聲成像等生物成像中，碳納米材料已經(jīng)被用作為光學(xué)試劑.碳納米材料主要分兩大類(lèi)：石墨烯和單層碳納米管，這些都可以用作為光聲成像造影劑.

2.1 石墨烯及其衍生物

作為材料界的一顆新星，石墨烯展現(xiàn)出了極高的表面積以及很強(qiáng)的近紅外吸收.近年來(lái)，它廣泛地被用于傳遞藥物和基因的納米載體；它還被作為光熱試劑用于光熱治療.除此之外，石墨烯及其衍生物以其獨(dú)有光學(xué)性能，成為很好的光聲成像造影劑.比如，Jiang和He以石墨為原料，制備石墨烯片層，該材料在可見(jiàn)光和近紅外光區(qū)域展現(xiàn)出非波長(zhǎng)依賴(lài)性吸收.他們首次顯示出石墨烯納米片層在近紅外光激發(fā)下能產(chǎn)生強(qiáng)的光聲成像信號(hào).

2013年，中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院Sheng等[19]將胎牛血清白蛋白負(fù)載到還原氧化石墨烯（RGO）表面后，提高了RGO的穩(wěn)定性、降低了生物毒性[19].實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，負(fù)載胎牛血清白蛋白的RGO能夠有效為光聲、超聲2種成像模式提供對(duì)比增強(qiáng)效果；并且可被用作光熱試劑用于光熱治療.

2014年，北京大學(xué)工學(xué)院Li等[20]將Fe3O4包載進(jìn)入聚乳酸（PLA）納米粒子后，然后將RGO包覆在PLA/Fe3O4復(fù)合納米粒子中.該納米粒子可用于核磁共振成像/光聲雙模成像以及光熱治療，并成功實(shí)現(xiàn)了成像引導(dǎo)的光熱治療.

2012年，蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)研究院Yang等[21]通過(guò)水熱法將磁性納米粒子與功能化石墨烯納米片層組成一種新型的復(fù)合納米結(jié)構(gòu)，該納米復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠作為多模態(tài)（核磁共振、光聲）造影劑，并可用于成像引導(dǎo)的光熱治療.

2.2 單壁碳納米管

類(lèi)似于石墨烯，單壁碳納米管也是近年來(lái)出現(xiàn)的具有獨(dú)特光物理性質(zhì)的新材料，主要表現(xiàn)為具有很強(qiáng)的近紅外區(qū)吸收，這使得單壁碳納米管很適合用于光聲成像.

2008年，美國(guó)斯坦福大學(xué)化學(xué)系De La Zeda等[22]將靶向多肽分子RGD（cyclic Arg-Gly-Asp）共價(jià)連接到單壁碳納米管的表面，并將其用于光聲成像.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單壁碳納米管接上靶向分子后，能夠有效地靶向至靶點(diǎn)細(xì)胞，從而實(shí)現(xiàn)靶向診斷的效果，提高診斷的準(zhǔn)確率.

3 無(wú)機(jī)納米材料

無(wú)機(jī)材料分為金屬材料和非金屬材料，大多數(shù)非金屬材料在近紅外區(qū)沒(méi)有吸收，所以無(wú)法應(yīng)用于光聲成像.而金屬材料中以金、銀、銅為代表的具有表面等離子體共振性質(zhì)的貴金屬被廣泛應(yīng)用于光聲成像.以金為例，隨著尺寸與形狀的變化，其吸收峰位可以從可見(jiàn)光區(qū)到近紅外區(qū).因此，金被廣泛應(yīng)用于光聲成像以及光熱治療等.與金類(lèi)似，銅和銀也被應(yīng)用于光聲成像.

2010年，美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系Kim等[23]在空心金納米塊上共價(jià)連接了黑色素靶向多肽，使其形成具有靶向性能的納米粒子[23].該納米粒子可以靶向定位到黑素瘤上，且可以提供很強(qiáng)的光聲對(duì)比成像效果.

2013年，廈門(mén)大學(xué)分子影像暨轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究中心Lin等[24-25]將PCL-PEG共價(jià)連接至金納米顆粒上，然后通過(guò)親水-疏水作用，自組裝成大小約為200 nm左右的囊泡.由于EPR效應(yīng)的作用，該囊泡可以富集于腫瘤部位，可提供較好的成像對(duì)比效果.

2012年，德克薩斯大學(xué)安德森癌癥中心Ku等[26]將CuS作為用于光聲成像的新型造影劑[26].他們首先通過(guò)高溫分解法制備直徑約為11 nm的CuS納米顆粒，而后他們通過(guò)吸收譜圖發(fā)現(xiàn)CuS晶體在1 064 nm左右有很強(qiáng)的吸收，因此，CuS造影劑晶體可作為有效的光聲成像造影劑.

4 共軛高分子納米材料

近年來(lái)，高分子納米材料主要作為納米載體，用于藥物傳遞研究.這些高分子納米材料具有很好的生物相容性，能夠通過(guò)靶向作用將藥物有效地傳遞到腫瘤部位.近日，研究人員發(fā)現(xiàn)共軛高分子納米材料具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)（例如近紅外吸收），這使其能夠用于光聲成像的造影劑.

2014年，美國(guó)斯坦福大學(xué)藥學(xué)院Pu等[27]制備出共軛高分子聚合物納米粒子，該粒子具有近紅外吸收特性，并進(jìn)一步將其用作光聲成像造影劑用于活體成像[27].經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在近紅外區(qū)半導(dǎo)體聚合物納米粒子1號(hào)（SPN1）的吸收強(qiáng)度要大于同為高分子聚合物的納米粒子SPN2，與此同時(shí)，SPN1產(chǎn)生的光聲信號(hào)也要強(qiáng)于SPN2的光聲信號(hào).同時(shí)，他還發(fā)現(xiàn)，在相同質(zhì)量下，共軛高分子聚合物納米粒子產(chǎn)生的光聲信號(hào)要強(qiáng)于單壁碳納米管以及金納米棒產(chǎn)生的.隨后，他以SPN1納米粒子作為載體，將近紅外染料IR775S作為客體包載進(jìn)入SPN1納米粒子中，并將該納米粒子用于活性氧（ROS）的檢測(cè)中.最終，通過(guò)光聲信號(hào)的變化達(dá)到了檢測(cè)ROS的目的.

2014年，新加坡國(guó)立大學(xué)化學(xué)和生物分子工程系Liu等[28]報(bào)道了一種新型近紅外吸收高分子聚合（PFTTQ），通過(guò)表面修飾DSPE-PEG2000使該納米粒子具有很好的生物相容性.實(shí)驗(yàn)證明，該納米粒子能夠有效地用于光聲成像.同年，北京大學(xué)工學(xué)院Zha等[29]也報(bào)道了用于活體光聲成像的基于聚吡咯納米粒的光聲成像造影劑.

5 光聲增強(qiáng)型復(fù)合納米材料

目前，一部分研究人員從事新型光聲成像造影劑的研究，另一部分研究人員將目光集中到了將現(xiàn)有材料通過(guò)不同方法和不同種類(lèi)的納米材料復(fù)合到一起，從而達(dá)到增強(qiáng)光聲信號(hào)，降低造影劑用量的目的.

2012年，美國(guó)斯坦福大學(xué)化學(xué)系De La Zerda等[30]通過(guò)吸附技術(shù)，將近紅外染料吸附在單壁碳納米管上，并在碳納米管表面修飾PEG以增強(qiáng)其生物相容性，最后在PEG一段修飾靶向多肽（RGD）.實(shí)驗(yàn)證明，該復(fù)合納米材料可有效增強(qiáng)光聲信號(hào).在相同摩爾濃度下，復(fù)合納米材料產(chǎn)生的光聲信號(hào)是單壁碳納米管的20倍左右.通過(guò)定量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在相同光聲信號(hào)強(qiáng)度下，復(fù)合納米材料的用量是單壁碳納米管的1/300.

2012年，德國(guó)慕尼黑工業(yè)大學(xué)Lozano等[31]將包載近紅外染料的納米囊泡與金納米棒復(fù)合后，發(fā)現(xiàn)該復(fù)合納米結(jié)構(gòu)能夠有效的用于活體光聲成像.

6 金屬納米材料

6.1 金納米材料

金納米材料，比如金囊泡、金納米籠和金納米粒子，在診斷醫(yī)學(xué)方面吸引了大家的目光.金納米材料依靠其在近紅外光范圍（700～900 nm）內(nèi)具有強(qiáng)的、可調(diào)的散射和吸收，因此對(duì)于光聲成像是一種很好的造影劑.同時(shí)，以金為基礎(chǔ)的納米材料可以吸收光能并且將光能通過(guò)朗道阻尼效果高效地轉(zhuǎn)為熱能，這些材料在光熱治療（PTT）方面已經(jīng)引起了極大的興趣.基于金納米材料這些獨(dú)特的特性，它們可以在近紅外光激發(fā)下進(jìn)一步用于控制親水性藥物的釋放.當(dāng)藥物在目標(biāo)方向的靶向位置釋放時(shí)，金納米材料可以通過(guò)光聲成像技術(shù)得到監(jiān)控.金納米材料負(fù)載治療藥物的可能性，對(duì)于其在治療方面的應(yīng)用提供了一個(gè)很大的益處.

2013年，倫敦大學(xué)藥學(xué)院，藥物輸送研究中心納米醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室Huang等[24]合成了一種基于金納米囊泡的新型診斷平臺(tái)，該粒子可以用于光聲成像和光熱治療.高聚物聚乙二醇-b-聚己內(nèi)酯（PEG-b-PC）在終端嫁接二硫鍵，允許金納米粒子致密堆積和特定過(guò)程中粒子的位置取向，引起相鄰金納米粒子間超強(qiáng)的耦合效應(yīng).通過(guò)耦合產(chǎn)生的強(qiáng)的近紅外吸收使光聲成像和光熱治療具有更高的效率.此外，多功能的金納米粒子在水介質(zhì)中具有很好的水溶性和穩(wěn)定性，因此能促進(jìn)它們的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用.運(yùn)用同樣的方法，通過(guò)負(fù)載光敏劑氯e6（Ce6）進(jìn)入金囊泡，開(kāi)發(fā)了一個(gè)多功能的診斷平臺(tái)，該金納米粒子可以有效用于腫瘤成像和治療[25].制備由單層組裝的金納米粒子組成的金囊泡，該粒子在近紅外區(qū)域有強(qiáng)的吸收.通過(guò)包封光敏劑Ce6，金納米囊泡能夠高效地用于近紅外熒光、光熱治療、光聲成像等等.

De La Zerda等[30]利用金納米粒子/納米棒作為光聲成像造影劑，可以用于腫瘤、干細(xì)胞成像.比如，一個(gè)60 nm金核被一個(gè)薄的拉曼活性片層包圍，該片層被一個(gè)30 nm的二氧化硅包覆.金核被進(jìn)一步功能化.功能化的金核納米粒子展現(xiàn)了獨(dú)特的三維成像效果，可以精確地對(duì)活鼠的腦腫瘤進(jìn)行成像.和傳統(tǒng)的細(xì)胞成像方式比如PET成像、包括實(shí)時(shí)監(jiān)控的核磁共振成像相比，該方法具有明顯的優(yōu)勢(shì).

6.2 銅納米粒子

硫化銅納米粒子用于光聲成像已經(jīng)被多次報(bào)道了.2012年，德克薩斯大學(xué)安德森癌癥中心的Ku等[26]將硫化銅納米粒子用于光聲成像.0.5 mmol/L硫化銅納米粒子（11±3）nm的消光系數(shù)譜圖等同于水的消光系數(shù)譜圖.1 000 nm左右的長(zhǎng)波長(zhǎng)吸收使硫化銅在組織內(nèi)部能夠被檢測(cè)，該檢測(cè)通過(guò)光聲成像獲得.此外，2014年，Pan等[32]將銅用于近紅外光聲成像造影劑，可以用來(lái)檢測(cè)哨衛(wèi)淋巴結(jié)（SLN）.一個(gè)獨(dú)特的方法用來(lái)封裝多個(gè)銅原子，用來(lái)作為有機(jī)體系的小分子復(fù)合物.假定納米粒子的粒徑大小為80～90 nm，這是其分布在整個(gè)淋巴系統(tǒng)的最佳動(dòng)力半徑.與血紅蛋白（Hb）與氧合血紅蛋白（HbO2）相比，在自然光下這些粒子的信號(hào)敏感度至少高于6倍以上.

6.3 其他金屬納米材料

除了金和銅，還有其他多種金屬材料可以用做為光聲成像造影劑.2013年，Liang等[33]的研究表明普魯士藍(lán)（PB）納米粒子在近紅外區(qū)域有強(qiáng)的吸收，可以用來(lái)作為優(yōu)異的造影劑提高光聲成像效果.PB納米粒子在外形上比較統(tǒng)一，具有良好的膠體穩(wěn)定性，并且可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的方法從低成本的化學(xué)藥劑中制備得到.該粒子在713 nm處有強(qiáng)的吸收，這有利于光聲成像.由PB納米粒子產(chǎn)生的光聲成像信號(hào)與濃度呈線(xiàn)性關(guān)系.PB納米粒子的光聲成像效率明顯高于血液中紅血蛋白的成像效率.由于在765 nm處有強(qiáng)的近紅外吸收，因此PB納米粒子可以提高光聲成像信號(hào)，即使是在體外質(zhì)量濃度低至60 mg/mL的雞胸肌4.3 cm厚度以下，亦是如此.利用PB納米粒子的光聲成像技術(shù)，在靜脈注射后，可以更清晰地看到大腦血管.小鼠靜脈注射一次光聲成像所需的PB納米粒子劑量后，在心臟、肝臟、脾、肺和腎臟部位沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的細(xì)胞毒性.首次發(fā)現(xiàn)金屬鈀也可以用作為檢測(cè)腫瘤的造影劑.金屬鈀納米片在700～900 nm處有強(qiáng)的光吸收，展現(xiàn)出良好的光聲成像效果.

2012年，Homan等[34]發(fā)現(xiàn)金屬銀也可以用于光聲成像造影劑.研究發(fā)現(xiàn)，不同大小的銀納米片有不同的光學(xué)特性，因此選擇幾個(gè)在紅外光區(qū)域具有不同吸光度的銀納米片，用于腫瘤細(xì)胞的光聲成像.

7 結(jié) 語(yǔ)

近年來(lái)，光聲成像在生物醫(yī)藥中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，它主要被應(yīng)用于腫瘤微環(huán)境成像、藥物釋放跟蹤以及血氧含量的檢測(cè)等等[35-37].近紅外吸收納米材料以其特有的光學(xué)性能，能夠用于光聲成像；同時(shí)，這些納米材料具有不同的物理、化學(xué)性質(zhì)，使其可以作為不同功能化的光聲成像劑，例如：有些近紅外染料對(duì)pH敏感，基于這類(lèi)近紅外染料的納米材料可被用于腫瘤微環(huán)境成像；金屬納米材料吸收近紅外光之后會(huì)產(chǎn)熱，而利用熱敏感材料對(duì)其進(jìn)行表面功能化之后，就能使該納米材料可被用于藥物釋放跟蹤成像；血紅細(xì)胞以及氧化血紅細(xì)胞作為血液中的主要成分，其濃度與血氧濃度息息相關(guān)，同時(shí)這兩種物質(zhì)又具有很強(qiáng)的近紅外吸收，因此，光聲成像還可用于血氧含量的檢測(cè)；載有ROS敏感劑（IR775S）的半導(dǎo)體納米粒子，可用于活體內(nèi)ROS的檢測(cè).綜上所述，近紅外吸收的納米材料以其獨(dú)特的光學(xué)、化學(xué)以及物理性質(zhì)可被廣泛的應(yīng)用于光聲成像中，并在試驗(yàn)中取得了很好的效果.但是，用于光聲成像的大多數(shù)近紅外納米材料還有著很多問(wèn)題，例如：生物相容性不好、成像劑用量大等，所以對(duì)于光聲成像納米材料的研究還有很長(zhǎng)的一段路要走，隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)納米材料研究的拓廣與深入，人們對(duì)納米材料的結(jié)構(gòu)、性能了解越來(lái)越透徹，相信光聲成像技術(shù)能夠在生物醫(yī)藥領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用.

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Recent advaned in novel nanomaterials for photoacoustic imaging

PAN Jie，WANG Li-li，LIU Wei-jiao，ZHANG Ju-chen，WAN Dong
（School of Environment and Chemical Engineering，Tianjin Polytechnic University，Tianjin 300387，China）

Photoacoustic imaging is a new imaging technique developed in recent years.Signals for photoacoustic imaging are generated from imaging materials，where the laser-generated optical energy is transferred to ultrasonic energy under the effect of thermo elastic effect，and detected by an ultrasound transducer and converted to image.It is a new imaging technology combined the advantages of fluorescence imaging and ultrasound imaging technique.Herein，the nanomaterials including near-infrared dye-based nanomaterials，carbon-based nanomaterials，inorganic nanomaterials，conjugated polymer nanomaterials，signal enhanced nanocomposite and metallic nanomaterials as contrast agents for photoacoustic imaging applications are reviewed.

photoacoustic imaging；nanomaterial；near-infrared dye；contrast agents

TB383

A

1671-024X（2015）05-0012-06

10.3969/j.issn.1671-024x.2015.05.003

2014-11-21

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（21506161，91127040）；天津市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（11JCZDJC22300，12JCZDJC29500）

潘 杰（1975—），男，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)樯镝t(yī)學(xué)、納米材料.E-mail：panjie@tjpu.edu.cn