物理学与信息技术学院 恒元物理学讲座（第060期）：超声辐射力技术及其生物医学前沿应用

讲座内容：医学超声目前主要是以成像为主要特点的重要疾病诊断工具，近年来在超声电子、材料、生物医学等学科的发展推动下，其功能不断丰富，集成像、操控与神经调控于一体，应用不断拓展。本报告介绍基于超声微泡的超声非线性成像、超声靶向分子影像以及超声载药技术；以及基于超声辐射力属性的超声生物力学测量与弹性成像技术、超声辐射力操控搬运技术与超声辐射力神经调控技术的最新研究成果。超声微泡在超声声场激烈下会激发成为非线性声学信号散射体和声源，当和靶向生物亲和素和蛋白结合后，能够有效与病变目标细胞结合，并被超声成像有效探测，形成基于声探针的超声分子影像技术。超声辐射力效应及其产生声场的设计可以实现生物组织的瞬态畸变和剪切波震动，可以成为生物力学参数测量的弹性成像技术。利用声辐射力可以实现对于细胞及微纳颗粒和载体的在体空间搬运和精准投放。超声辐射力可通过与神经元细胞表面机械门控离子通道作用从而实现神经调控，有望实现微观和宏观层面的超声无创神经调控及脑神经网络层面的调控，这对于脑科学研究和脑疾病治疗具有重要前景。