脂质包覆微泡的壳弹性与黏度在不同离子强度介质中发生显著改变
应用物理
2023-07-27 v1 软凝聚态物质
流体动力学
摘要
正确测量包覆微泡（MBs）的壳层特性对于理解和优化其在诊断与治疗超声中对超声（US）暴露参数的响应至关重要。MBs 被血液包围；然而，周围介质电荷对 MBs 特性的影响尚不清楚。本研究旨在通过测量相同尺寸 MBs 在不同电荷密度介质中的频率相关衰减，来测量介质电荷与 MB 壳层的相互作用。制备了具有 C3F8 气体核的自主脂质包覆 MBs，并分离至平均尺寸 2.35um。将 MBs 稀释至蒸馏水中（DW）约 8*10^5 MBs/mL，以及两种不同浓度的磷酸盐缓冲盐水溶液（PBS-1x 和 PBS-10x）中。使用中心频率 10MHz、带宽 100% 的一对对准 PVDF 换能器测量 MBs 溶液的频率相关衰减。通过将线性方程拟合到实验来估计 MB 壳层特性。使用悬滴张力计在 DW、PBS-1x 和 PBS-10x 内测量毫米级液滴的表面张力。峰值衰减频率在不同盐度水平下分别为 DW 中 13MHz、PBS-1x 中 7.5MHz 和 PBS-10x 中 6.25MHz。衰减峰值随离子密度增加而增加约 140%。估计的 MBs 壳弹性在 DW 与 PBS-1x 之间降低 64%，在 PBS-1x 与 PBS-10x 之间降低 36%。壳刚度的降低与液滴表面张力测量在定性上一致。壳黏度在 DW 与 PBS-1x 之间降低约 40%，在 PBS-1x 与 PBS-10x 之间降低 42%。刚度和黏度的降低可能是由于壳周围形成了致密带电层，进一步降低了 MBs 上的有效表面张力。
引用
@article{arxiv.2307.13827,
title = {Shell elasticity and viscosity of lipid-coated microbubbles are significantly altered in mediums of different ionic strength},
author = {Amin Jafari Sojahrood and Celina Yang and Claire Counil and Pinunta Nittachayarn and David. E. Goertz and Agata. A Exner and Michael . C. Kolios},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13827},
year = {2023}
}