研究目的
回顾和讨论碳纳米材料作为光声成像对比剂在生物医学领域的应用，包括影像引导治疗和多模态成像。
研究成果
碳纳米材料因其生物相容性、强光吸收特性和高光热转换效率，成为光声成像的优异造影剂。它们能实现增强的灵敏度、特异性靶向和多模态功能，适用于诊断与治疗的临床应用。未来工作应聚焦于优化合成方法、功能化修饰及克服光谱挑战，以推动更广泛的临床应用。
研究不足
局限性包括碳纳米材料的光学吸收率相对金纳米颗粒较低、宽吸收光谱导致的光谱分离难题，以及需要谨慎进行尺寸和表面修饰的生物相容性问题。穿透深度受光子到达范围限制，且PAM与PACT系统的图像采集速度存在差异。
1：实验设计与方法选择：
本文回顾了多种光声成像系统（PAM和PACT）以及碳纳米材料作为造影剂的应用，包含光声压力方程等理论模型，并描述了碳纳米材料的合成与功能化方法。
2：样本选择与数据来源：
研究涉及对小动物（如小鼠、大鼠）和人体细胞的体内外实验，使用单壁碳纳米管、碳点及石墨烯基复合材料等碳纳米材料。
3：实验设备与材料清单：
设备包括脉冲激光器、超声换能器、数据采集板、显微镜（如用于成像的透射电镜）及合成装置（如用于纳米颗粒合成的微波仪）。材料包括碳纳米材料、聚合物（如PEG）、染料（如ICG）及生物样本。
4：实验流程与操作步骤：
流程包括合成碳纳米材料、将其与靶向分子偶联、注入受试体、采用特定激光波长进行光声成像，并分析信号以实现成像与治疗监测。
5：数据分析方法：
分析包括信噪比计算、图像重建算法（如滤波反投影）及注射前后信号的统计学比较。
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ultrasound transducer
Detects ultrasound waves generated in photoacoustic imaging to form images.
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pulsed laser
Illuminates the target to induce photoacoustic effects for imaging.
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data acquisition board
Acquires and processes signals from ultrasound transducers for image formation.
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Fabry-Perot interferometer
Used in planar detection PACT systems for high sensitivity and resolution imaging.
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transmission electron microscope
TEM
Images carbon nanomaterials like SWCNTs to confirm size and structure.
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Raman spectrometer
Detects Raman signals from carbon nanomaterials for multimodal imaging.
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microwave
Used in synthesis of carbon nanoparticles from honey.
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