光触发汽化全氟碳纳米液滴的制备及声学调控

该方案可实现光学汽化全氟碳纳米液滴的简单快速合成，并提供一种增强这些颗粒性能的方法。Person 版本仅需调节超声成像相位即可增强对比度。该方法无需额外设备，可在任何可编程超声系统上实施。

首先用氯仿冲洗一个10毫升的圆底烧瓶，并用氯仿清洗一支10微升和一支1毫升的气密玻璃注射器，通过反复吸取并排出满量程体积，共操作三次。使用注射器将200微升浓度为25毫克/毫升的DSPE-mPEG-2000、8微升浓度为10毫克/毫升的DSPC，以及1毫升浓度为1毫克/毫升的IR-1048加入圆底烧瓶中。注意在吸取不同脂质或染料之间应彻底清洗注射器，以防止储备液受到污染。

使用旋转蒸发仪除去溶剂。确保缓慢调节真空至332毫巴，以防止暴沸。五分钟后，将压力降至42毫巴，以除去可能进入溶液的水分。

将脂质饼溶于1毫升PBS中，在室温下超声或涡旋5分钟，或直至所有脂质饼完全悬浮并溶解于溶液中。将溶液转移至7毫升玻璃小瓶中，将小瓶置于盛有冰块的玻璃皿中，使溶液冷却5分钟。用全氟己烷冲洗一支无泄漏玻璃注射器。

然后使用注射器向小瓶中加入 50 µL 全氟己烷。将混合物进行探头超声处理，超声参数设置为：振幅 1，处理时间 20 秒，脉冲开启时间 1 秒，脉冲关闭时间 5 秒。随后按照文本稿件中所述更改设置，再次对混合物进行超声处理。

将纳米液滴溶液转移至1.5毫升离心管中，在300g条件下离心3分钟，以分离粒径大于1微米的大液滴与较小的液滴。弃去沉淀，将上清液转移至另一支1.5毫升离心管中。通过在3,000g条件下离心5分钟洗涤上清液，使溶液中所有液滴形成沉淀。

用移液器反复吹打，将PFCnDs在1毫升PBS中重新悬浮，然后在水浴超声仪中处理1分钟。取10微升PFCnDs原液加入990微升PBS中，稀释100倍，并进行水浴超声处理以分散PFCnDs，随后测量其粒径。使用动态光散射法测定液滴的粒径。

通过将400毫升去离子水加入500毫升真空烧瓶中，用橡胶塞密封，并将烧瓶连接至真空管线，以去除水中的气体。打开真空管线，将烧瓶底部浸入浴式超声波仪中。超声处理5分钟，或直至观察不到气体气泡产生为止。

通过将500毫克过硫酸铵溶解于5毫升脱气水中，配制10%过硫酸铵溶液。若过硫酸铵未完全溶解，可轻轻旋涡混匀。取一个400毫升烧杯，放入磁力搅拌子并置于磁力搅拌器上，加入150毫升脱气水和50毫升40%丙烯酰胺-双丙烯酰胺溶液，混合形成200毫升10%丙烯酰胺-双丙烯酰胺溶液。

以 200 RPM 的转速搅拌混合物，以充分混匀且避免引入气泡。称取 400 毫克二氧化硅，加入 10% 丙烯酰胺-双丙烯酰胺溶液中，形成含 0.2% 二氧化硅的丙烯酰胺溶液。通过剪去塑料移液管的尖端，并用实验室胶带将其固定在模具中，制备带有圆柱形内嵌结构的方形模具。

向烧杯中加入2毫升10%过硫酸铵溶液，使终浓度为0.1%，并向模拟溶液中加入250微升TEMED。让溶液搅拌不到一分钟。迅速将溶液倒入模具中，注意避免将气泡引入溶液。

溶液应在10分钟内发生聚合。用实验室刮刀的平头端沿模具边缘划一圈，然后将模具倒置，取出模型。根据制造商说明，打开脉冲激光系统并预热约20分钟。

确保光纤束已正确连接至激光输出端，并将光纤束的两个分支正确放置在光纤束支架内。开启超声成像系统后，将阵列成像换能器连接至系统，并将其固定在支架上，以使成像平面与激光横截面保持对齐。将激光系统的脉冲重复频率设置为 10 赫兹，并在光纤束末端放置功率计以测量能量。

调节Q开关延迟，直至估计的注量达到70毫焦每平方厘米。使用1毫升塑料滑动接头注射器，将超声凝胶与PFCnD混合物填充至聚丙烯酰胺模拟体的其中一个通道内。在通道顶部充分覆盖超声凝胶，并用1毫升塑料滑动接头注射器去除任何气泡。

最后，将聚丙烯酰胺仿组织体置于换能器和光纤束下方。全氟碳纳米液滴经成功制备及离心分离后，可获得直径约200至300纳米的液滴。由于奥斯特瓦尔德熟化（Ostwald ripening）过程中的聚并和扩散作用，液滴的尺寸会随时间逐渐增大。

与P脉冲相比，包含末尾脉冲的对比度大约提高了3.2倍，即提升了220%。对每一帧的强回声区域进行计算，并通过第一帧的强回声区域进行归一化，然后拟合为指数衰减模型。在N脉冲成像中，归一化强回声区域的特征衰减时间最长可达P脉冲的3.5倍。

以时间为序记录每次N脉冲和P脉冲成像的B模式差分成像帧。其中最重要的一点是将烧瓶底部的脂质排出，以确保其能够充分整合到脂质膜中。