迄今为止，引导穿刺活检的长期和连续超声成像仍然是一个挑战。为了解决这个问题，本研究开发了一种多模态成像和治疗方法，以促进长期超声和荧光成像引导的肿瘤精准诊断和联合治疗。
用于长期超声成像引导癌症治疗的PGNAs设计
PGNAs包含四种组分：纳米颗粒(NPs)、聚多巴胺(PDA)、碳酸氢铵(ABC)和二氢卟吩e6(Ce6)。Ce6分子作为声敏剂，首先通过静电吸附被吸附到纳米颗粒表面形成负载Ce6的纳米颗粒(Ce6-NPs)。然后，将气体发生剂ABC加载到周围的PDA外壳上，通过多巴胺(DA)在碱性环境(pH=8.4)中的氧化自聚合，形成PGNAs。
PDA在808nm激光照射下表现出明显的光热效应。当局部温度高于37°C时，负载的ABC分子分解为二氧化碳气体，具有超声成像的潜力。在该系统中，近红外(NIR)照射下PGNAs溶液的温度升高触发了ABC的分解，从而控制PGNAs按需产生CO2气体。CO2可进一步形成气泡，产生反向散射的超声信号，从而调节超声造影(CEUS)成像的对比度。Ce6分子还具有适用于荧光成像的良好荧光性质和活性氧产生能力，因此，PGNAs可以同时用作多模式成像的超声造影剂和荧光探针，以及肿瘤治疗制剂。
因此，PGNAs在NIR激光照射下产生增强且稳定的超声信号，能够对体内肿瘤进行长期实时成像。此外，PGNAs可用于辅助联合治疗方法，通过同时应用光热和声动力疗法来促进高效癌症治疗。研究表明，通过利用PGNAs独特荧光的优势，可以快速地初步区分患者样本，这比用于相同目的的耗时的组织学检查有所改进。
PGNAs表征
PGNAs探针的体外细胞成像
从人体采集的离体肿瘤组织的初步筛选
PGNAs是一种多模态成像和治疗剂，适用于长期超声成像引导下的肿瘤光热和声动力联合治疗。然而，与所有已开发的超声造影剂一样，PGNAs也有其局限性和发展潜力。
这些限制包括：
同时操作两种激光(如460和808nm)和超声波探测器相对复杂
受控二氧化碳气体在808nm近红外激光照射下产生增强超声信号，而近红外激光在组织中的穿透深度相对有限。通过外源性(如超声)或内源性(如H2O2, GSH, pH等)刺激原位激活的其他类型的气体发生方法将提高其穿透深度
PGNAs的肿瘤靶向能力相对较差，因此很难适用于特定肿瘤的靶向超声成像分析。为了解决这个问题，在未来的研究中应该对特定的生物分子进行额外的修饰
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c01041
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