AFM｜光声成像实现动脉斑块的靶向细胞识别

光声 (PA) 成像是一种可对血液和动脉血管系统进行成像的技术, 并且在监测和治疗多种血液疾病方面越来越具有吸引力。该方法使用非电离激光脉冲在短时间内短暂加热目标，从而引起目标的膨胀和产生超声信号。血红蛋白在PA成像过程中是一个很活跃的对象, 对其成像能够准确评估肿瘤边缘的血液供应以进行癌症治疗，或实现非介入式的活体心脏内成像。

密歇根州立大学 (MSU) 最新的研究成果提高了PA成像技术应用于易破裂的动脉粥样硬化斑块中特定标记细胞的成像能力，从而发现可能导致中风或心脏病发作的斑块。该技术的强大之处在于其能够选择成像。虽然还有其他方法可以对斑块进行成像，但本方法的特点在于其针对特定细胞，包括免疫细胞、巨噬细胞和单核细胞，这些细胞是首先使斑块变得脆弱的主要原因。

动脉斑块

具体来说，新方法涉及将纳米粒子引入目标组织，然后与传入的激光脉冲强烈相互作用以产生有针对性的 PA 响应。在基于 PA 的技术中使用纳米粒子一直是它们向临床应用过渡的研究重点，其中金纳米粒子是作为一种增强PA 成像中组织对比度的手段。类似的颗粒植入物也被用于制造 PA 驱动的微流体泵，因此具有潜在的生物医学应用。

在实验中，碳纳米管被注入小鼠体内，并会寻找特定的“泡沫状”巨噬细胞和炎性单核细胞，这些细胞被认为是斑块炎症的征兆并与斑块易损性相关。然后，研究人员对组织的 PA 分析后识别出了发炎的动脉粥样硬化斑块，在静脉注射超选择性碳纳米管后 6 小时，显示出比对照组高 6 倍的信号，并通过光学成像进行了验证。值得一提，几乎没有其他类型的细胞会占用本实验中使用的碳纳米管，这使得该技术成为识别脆弱斑块的一个有价值的途径。

另外，研究人员探究了纳米管是否可以填充一种能够阻止斑块进一步生长的药物，这种方法可以使基于 PA 的技术既能识别有问题的区域，又能起到监测治疗的作用。

本研究是一种可以在易损斑块导致心脏病发作或中风之前准确定位和治疗的有效方法。未来，研究人员将进一步开发同时将诊断和治疗结合的方法。