物理学家证明用蛋白质包裹气泡会产生高度稳定的医用造影剂

受细菌在细胞内产生的气泡的启发，研究人员通过用蛋白质包裹微小的气囊开发了一个类似的系统。由此产生的气泡安全、高度稳定，可在医疗应用中用作造影剂。例如，它们可用于诊断心脏病、血流和肝脏病变。

细菌会产生气囊，即充满空气或液体的微小薄壁囊，以帮助它们漂浮。这种现象引起了科学家的注意，他们看到了类似的基于气泡​​的设计在医学等领域的潜力。

由RobinRas教授领导的阿尔托大学应用物理系的一组研究人员现在使用相同的想法创造了一种新型造影剂，用于超声成像等医学应用。该研究最近发表在美国国家科学院院刊上。

研究人员制造了被称为巨型气囊的气泡，长度从10到100微米不等，并使用一种称为微量移液器抽吸的技术测量了它们的机械性能。气泡上涂有来自真菌的称为疏水蛋白的蛋白质。此外，该团队还开发了一种理论，以更好地理解微尺度物理学中可压缩性和孔隙率的复杂性。

“通过研究气囊的机械特性并开发我们自己的微量移液器技术，我们能够使气泡足够稳定以承受压力，就像您在人体中发现的压力一样。气泡起到造影剂的作用，并且有可能未来可用于诊断心脏病、血流和肝脏病变等疾病，”博士研究员HedarAl-Terke说。

“我们已经显着扩展了移液管抽吸技术的理论框架。它现在可以用来全面表征可压缩充气系统的机械性能，包括孔隙率，例如本研究中使用的疏水蛋白涂层气泡，”Research说格雷戈里·博恩(GrégoryBeaune)同学。