The dance of the nanobubbles: detecting acoustic backscatter from sub-micron bubbles using ultra-high frequency acoustic microscopy
Notice bibliographique
Résumé
Nanobubbles have gained attention for their use as highly stable ultrasound (US) contrast agents, but assessment of individual nanobubble size remains a challenge. Current sizing techniques require either extensive sample preparation or depend on assumed values of nanobubble density that are not well characterized. An US based approach would be desirable; however, probing individual nanobubbles using US transducers at clinical frequencies is not feasible due to the comparatively long acoustic wavelengths employed. Here we present a technique which can be used to estimate nano- or microbubble size by virtue of the amount of motion detected in an M-Mode image acquired using an acoustic microscope equipped with a 200 MHz transducer. A sample of a bubble-containing solution is incorporated into a phantom composed of molten agarose. The solidified agarose gel contains pores with well-defined sizes dictated by the agarose concentration. Bubbles in the gel matrix that are smaller in diameter than the gel pore size are capable of undergoing stochastic motion which manifests as intensity fluctuations in M-Mode images. Conversely, bubbles which are larger than the agarose pores become trapped and produce static M-Mode intensity patterns. In this study, agarose gels with concentrations ranging from 0.25% to 1.25% (mean pore sizes ranging from 2.68 μm to 0.34 μm) were loaded with either nanobubbles (mean diameter 0.326 μm) or microbubbles (mean diameter 2.71 μm) and imaged at 200 MHz. In the nanobubble loaded gels, M-Mode fluctuations were clearly visible up to a gel concentration of 1% (pore size of 0.39 μm). In contrast, the microbubble loaded gels exhibited minimal M-Mode fluctuation even at agarose concentrations of 0.25% (2.68 μm pore size). Autocorrelation curves generated from the M-Mode data demonstrated a clear trend of curve flattening (loss of motion) when the pore size was comparable to mean bubble diameter, indicating that individual bubbles trapped in the agarose pores are the main source of acoustic backscatter. In the future, decay parameters extracted from the autocorrelation curves could potentially be used as indicators of mean bubble diameter for bubble populations of unknown size.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».