黄 驰 张 月 辛 莹 刘治军

具有多种影像学对比显影能力的多模态影像造影剂已成为当前影像学领域的研究热点之一。多模态影像造影剂多是在其组成成分中加入声响应、磁性或光敏物质等以实现多模态响应，结构复杂，制备相对繁琐。气囊是一类在浮游生物或古菌体内由基因编码合成的中空双锥形、刚性、多孔蛋白质纳米结构，长约100～600 nm，宽约45～250 nm，囊壁厚约2 nm，其对水不通透，但允许气体自由通过，因此气囊内外几乎无气压差，可在纳米级尺寸保持稳定的物理状态［1］。气囊的这一特殊性质，使其具有同时作为超声、MRI、光学相干断层扫描（OCT）等多种模式造影剂的潜力。气囊主要由8～14个不同的基因编码，包括2个主要结构蛋白即气囊蛋白A（GvpA）和气囊蛋白C（GvpC），以及几个次要蛋白和调节蛋白组成。GvpA是气囊蛋白质外壳的主体，GvpC附着在GvpA外层，影响气囊整体的完整性和结构强度。不同物种来源的气囊由于其蛋白组成不同，还具有不同的压力敏感性，在达到某一特定临界压力时会破裂，因此可以利用其这一特征进行气囊破裂前后的图像减影，获得来自某一种气囊的特异性信号［1-2］。此外还可以通过基因编辑等方式对气囊的组成蛋白进行修饰和改性，从而获得具有不同抗压性、靶向性等特性的气囊［3-4］。研制基于气囊的多功能造影剂及声学报告基因是当前研究的热点。本文就基于气囊的影像造影剂的研究进展进行综述。

一、基于气囊的超声造影剂

超声造影剂通过改变局部组织的声学特性，如背向散射系数、衰减系数、非线性效应等，从而提高超声成像的分辨力、对比度和准确性。……