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微气泡超声造影剂是一类能够显著增强超声图像对比度的诊断用药，在临床上广泛应用于心脏、肝脏、肾脏等功能器官和肿瘤组织的血流灌注情况检测。相应的具有造影功能的超声诊断仪，是基于微气泡的声学特性而开发的成像技术，比如谐波成像、次谐波成像、功率多普勒谐波成像等等。随着生物医学技术的发展和纳米材料的进步，出现了结合纳米颗粒的多模式造影剂，这类造影剂在实现其他模式造影（磁共振、光学成像）的同时，其声学显影性能也是需要保证的。
微气泡的超声显影性能与其膜壳的粘弹特性直接相关，在膜壳上接载了纳米颗粒的微气泡的声学特性必将发生改变，同时作为潜在的靶向造影剂和治疗药物，这种微气泡在黏附状态下的声学特性和诊断超声强度下对细胞的声穿孔效应也值得研究。
本文主要进行了以下工作：(1)制备了结合氧化铁纳米颗粒的微气泡并对其进行了表征：对三种微气泡（不含纳米颗粒的微气泡，膜壳内部结合纳米颗粒的微气泡，膜壳外部结合纳米颗粒的微气泡）的粒径分析和纳米颗粒含量的测定。(2)构建实验装置：评价微气泡超声显影效果的实验系统（B型超声诊断仪，仿组织超声体模，图像灰度量化软件等）；评价微气泡声散射特性的实验装置（超声波发射接收仪，数字示波器，吸声水槽，信号处理软件等）；研究微气泡与细胞相互作用的实验装置（超声波发射接收仪，恒温水浴锅，吸声水槽等）。(3)研究了三种微气泡的体外超声显影性能，在非黏附状态和黏附状态下的非线性效应。(4)研究了有悬浮细胞PC-12存在时，这三种微气泡散射特性的改变，以及诊断超声强度下结合氧化铁纳米颗粒微气泡对HepG-2细胞的声穿孔效应。
实验结果发现：(1)在膜壳内部接有氧化铁纳米颗粒的微气泡具有更强的超声显影性能和显影稳定性。(2)结合氧化铁纳米颗粒的微气泡具有更强的非线性特性，其散射信号中二次、三次谐波的幅值比不接纳米颗粒的微气泡要高8dB，当在粘附状态下，内部接纳米颗粒的微气泡还表现出了“宽带”的谐波信号，这说明结合纳米颗粒的微气泡更适合用于超声显影模式成像。(3)较低浓度（40万/ml）的悬浮PC-12细胞可以增强微气泡的谐波信号，而较高浓度（100万/ml）的细胞作用相反；诊断超声强度介导下结合氧化铁纳米颗粒的微气泡能对贴壁生长的HepG-2细胞产生声穿孔效应，进而增加细胞膜的通透性，有利于药物传输进入细胞。