光声成像应用于纳米材料肿瘤吸收动力学分析

关键词：Endra Nexus 128，光声成像，纳米探针，金纳米棒，肿瘤

概述：光声成像系统(Endra Nexus 128)具有非侵入性探测的特点，同时也因为它是真正的3-D成像，因此非常适合于对实验动物的连续观察。在金纳米棒这种纳米探针被注入实验动物体内后，可以间断性地来扫描实验动物，从而得到探针在肿瘤内被摄入、吸收、清除的动态信息。

实验目的：研究金纳米棒在小鼠移植肿瘤中的动态分布过程。

实验材料：光声成像系统采用Endra Nexus 128系统(美国EndraInc公司)。纳米探针采用自制的金纳米棒，在680nm有较强的吸收峰。种植U87Luc2 Glioma的小鼠。

实验方法及结果：
1 打开Endra Nexus 128光声成像系统，预热半小时后可以进正常的光声扫描实验。
2 小鼠放置在麻醉盒内，麻醉后通过尾静脉注射金纳米棒100ul。
3 把小鼠放置的动物托盘上，使肿瘤部位朝向托盘中央的凹槽处，用移液器滴加大约900ul的水是小鼠肿瘤与水偶联，以利于超声波的传递。
4 将托盘放置在光声成像系统的扫描室，使托盘放置在高位(皮下肿瘤)卡槽上，旋转固定。连接气体麻醉机管道在小鼠口鼻部。
5 关上扫描室舱门。
6 在PC机上设置扫描参数，每30度扫描一次，每次3秒钟，总共约需36秒钟。每隔15分钟扫描一次动物，共扫描5次，总时间持续到75分钟。然后在PC机上进行图像重建，并把数据推送到分析数据的MAC机上。

7 在Mac机上利用Osirix软件，选取肿瘤区域，进行肿瘤体积的选定。利用Endra公司自己开发的probe uptake软件，进行光声信号强度分析，并生成相应的动态曲线。

  
8 利用OSIRIX的3D重建功能，进行肿瘤的3D渲染。

实验结果：从软件分析的界面可以看出，应用Nexus 128可以实现探针实验研究的各个方面，这包括比较不同探针的吸收时间、比较肿瘤不同区域吸收时间、检验不同吸收时间探针浓度效果和检验靶向探针在肿瘤内部的3-D分布状况等。这些应用对于探针研发、临床前评估都是至关重要的。