近年来癌症发病率和死亡率持续上升,严重危害人类生命健康。随着精准医学时代的到来,开发靶向高效的肿瘤治疗新方法对于延长患者生存率和改善患者.生存质量至关重要。光热疗法（Photothermal therapy,PTT）是近年新兴的抗肿瘤治疗新策略,利用局部光照刺激具有较高光热转换效率的材料（光热转换剂）,进而将光能转化为热能杀伤肿瘤细胞。PTT因其高效、微创、不易引起耐药性等优点引起了人们广泛关注,然而肿瘤部位光热转换剂累积的不确定性和难以进行成像指导治疗,在一定程度上限制了 PTT的应用发展。因此,开发具有肿瘤成像和靶向性的PTT诊疗一体化平台对于提升PTT治疗效率和拓展PTT应用空间具有重要意义。微泡（Microbubbles,MBs）作为超声成像的造影剂广泛应用于临床诊断,且在超声靶向爆破技术（Ultrasound-targeted microbubbles destruction,UTMD）下,可实现对多种药物的靶向递送,亦可作为PTT光热制剂的载体。然而由于MBs载药量低、尺寸大,限制了其有效应用于PTT抗肿瘤治疗。本研究通过将焦脱镁叶绿素卟啉脂质（Pyropheophorbide-lipid,Pyro-lipid）与惰性碳氟化合物气体混合震荡合成了稳定的具备高卟啉负载量的焦脱叶绿素卟啉微泡（Pyro-MBs）,由于壳中卟啉有序聚集赋予了微泡优异的光热性能,且由于具备卟啉和惰性气体可实现超声/近红外荧光（Ultrasound imaging/Near-infrared fluorescence imaging,US/NIRF）双模态成像。此外,通过应用UTMD技术可以将Pyro-MBs有效转化为载高密度卟啉的纳米颗粒（Pyro-NPs）,并在声孔效应辅助下Pyro-NPs可在肿瘤组织中高效富集。该研究策略克服了单纯微泡用于抗肿瘤治疗载药量低和尺寸大的缺陷,实现了 US/NIRF双模态成像指导下优异的PTT治疗效应。论文主要从Pyro-MBs的制备表征、Pyro-MBs的成像性能、超声调控Pyro-MBs转换成Pyro-NPs介导PTT抗肿瘤效应等方面探究Pyro-MBs应用于成像指导肿瘤光热治疗的潜能,旨在为超声辅助Pyro-MBs应用于肿瘤诊疗一体化和提升PTT治疗效率提供实验依据。研究内容及结果:（1）Pyro-MBs的合成制备及属性表征通过酰化反应合成焦脱镁叶绿素卟啉脂质（Pyro-lipid）,并通过薄层色谱、高效液相色谱、柱层析和高分辨质谱对合成的Pyro-lipid进行纯化鉴定;利用Pyro-lipid通过薄膜水化-机械震荡法制备含不同卟啉摩尔比例的Pyro-MBs;使用激光粒度仪和Zeta电位仪检测各比例卟啉微泡的粒径、分散系数和Zeta电位;通过测定微泡粒径大小变化,筛选超声转换卟啉微泡至纳米颗粒的最优参数（超声强度和时间）,并进一步评估超声处理前后颗粒的粒径、电位、形态、稳定性等属性变化;利用多功能酶标仪和小动物活体成像系统分别对Pyro-MBs经超声转换前后的吸收光谱、荧光光谱以及体外荧光成像性能进行分析;利用红外热成像仪对不同卟啉占比的Pyro-MBs经超声处理前后的光热转换性能进行评估。主要结论如下:①利用卟啉-磷脂偶联,成功制备Pyro-lipid,经柱层析纯化后,薄层色谱显示Pyro-lipid呈现单一组分,可用于后续实验研究。②通过调节Pyro-lipid摩尔比,制备得到不同卟啉占比的卟啉微泡,Pyro-MBs粒径均一、形态规则,且均对超声具有响应性,在超声作用下（4 W,2 min）其粒径可从1～2 μm转变为100～200 nm,转换后的卟啉纳米粒稳定性良好。③不同卟啉占比的Pyro-MBs经超声处理前后电荷性质、光学性质以及光热转换性能均不会发生明显改变。④卟啉占比较低的5%Pyro-MBs荧光淬灭程度较小,显示出良好的体外荧光成像性能,但其光热转换效率较低;随着Pyro-lipid摩尔比增加,Pyro-MBs荧光信号减弱而光热转换性能明显增强,60%Pyro-MBs与其它比例卟啉微泡相比显示出较优的光热转换性能,可作为良好的光热转换剂。（2）Pyro-MBs的成像性能研究使用超声成像系统对Pyro-MBs体内外超声成像性能进行分析;利用小动物活体成像系统对低卟啉占比组5%Pyro-MBs和高卟啉占比组60%Pyro-MBs在小鼠体内的荧光成像特性进行研究,比较有/无超声刺激下Pyro-MBs在肿瘤和主要脏器组织中的分布情况。结果发现:①Pyro-MBs在体内外均可明显增强超声成像对比度,可用于体内超声成像并实现良好的诊断定位效果,为后期超声精准调控微泡转换提供了示踪依据。②5%Pyro-MBs在体内显示出清晰的荧光信号,且背景干扰小,可用于肿瘤的实时NIRF成像,60%Pyro-MBs体内荧光淬灭严重而光热转换性能较好,可用于光热治疗。③超声调控卟啉微泡转化纳米粒可以有效促进Pyro-NPs在肿瘤部位的富集与渗透,这为后续超声辅助60%Pyro-MBs实现优异的PTT抗肿瘤效应提供了基础。（3）超声原位调控Pyro-MBs转换为Pyro-NPs及PTT抗肿瘤效应以小鼠4T1乳腺癌为模型,从体外细胞实验和体内动物实验两方面评估超声调控60%Pyro-MBs转换为Pyro-NPs所介导的PTT抗瘤效应。采用MTT法和Calcein-AM/PI双染法体外研究Pyro-MBs的细胞毒性以及超声调控Pyro-MBs转换Pyro-NPs联合激光处理对4T1细胞的杀伤情况;通过连续冰冻切片和荧光体视显微镜对超声处理后卟啉纳米粒在肿瘤组织内的渗透情况进行分析;使用红外热成像仪对PTT过程中小鼠肿瘤部位的温度进行实时监测,并分别从肿瘤大小、瘤重、荷瘤小鼠存活曲线以及肿瘤组织病理切片等几方面探讨超声调控Pyro-MBs转换介导的PTT对4T1乳腺癌的生长抑制效应;通过荷瘤小鼠体重监测和主要脏器组织H&E染色,对研究体系进行初步安全性评估。研究表明:①60%Pyro-MBs对4T1细胞几乎没有毒性,而超声介导Pyro-MBs转换为Pyro-NPs联合光照对4T1细胞具有显著的杀伤效果。②超声调控Pyro-MBs原位转换为Pyro-NPs,可促进卟啉分子在肿瘤部位的有效富集和深部渗透。③超声介导Pyro-MBs转换为Pyro-NPs联合光照处理,造成肿瘤组织严重损伤,可显著抑制肿瘤生长并延长荷瘤小鼠存活时间。④在研究体系所选用的卟啉剂量、超声和激光参数下,不同处理对小鼠的生长和主要脏器组织均无明显影响,提示该实验系统具有良好的安全性。结论:本研究成功构建了具备诊疗一体化的Pyro-MBs平台,实现了聚焦超声调控的光热转换剂特异性累积和成像指导下增强的PTT抗肿瘤功效,克服了传统微泡用于成像诊断和治疗中尺寸大、载药量低的缺陷,为后续卟啉微泡联合PTT应用于临床抗肿瘤治疗提供了一定的数据支撑和理论依据。