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炎症是一种常见的免疫反应,在神经退行性疾病、癌症等多种疾病中都有重要作用。由中性粒细胞、单核细胞等产生的髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)控制炎症的发展,因此准确检测及评估MPO体内活性可有效诊断炎性疾病。鲁米诺在MPO催化下发出蓝色光,可用于炎症检测。然而,短波长蓝光组织穿透性差,难于用于深部炎症检测,且该方法的时间和空间分辨率较差。超声成像具有便捷、经济、实时和空间分辨率高等优势,在超声造影剂的增强对比下,能清晰显示深部组织的微血管结构。基于上述考虑,本研究构建了一种掺杂荧光染料的纳米泡(Nanobubbles,NBs),NBs不仅能作为能量转递载体,实现生物发光能量共振转移(Bioluminescence resonance energy transfer,BRET)及荧光能量共振转移(Fluorescence resonance energy transfer,FRET),将鲁米诺产生的蓝光转换为近红外光,实现深部组织的炎症检测;同时NBs还能作为对比成像剂用于超声造影成像,结合超声、生物发光的优势,实现对炎症部位的实时、高空间分辨率的双模态成像。研究表明自发光NBs作为能量转移载体,通过BRET和FRET过程将鲁米诺产生的蓝光红移为红光,实现深部组织基于MPO活性的炎症成像。该方法在炎症模型鼠中,相较于单独注射鲁米诺,其光信号提高了24倍。此外,NBs作为超声对比剂,表现出与商品化超声对比剂类似的超声增强效果,但其粒径更小、气体浓度更大。在乳腺癌肿瘤模型中,该方法有效成像肿瘤部位MPO活性,而NBs经超声成像显示肿瘤部位解剖结构和血管发展,成功实现双模态成像。此外,多次注射并未出现可检测的生物毒性。因此,该方法可非侵入性、高灵敏地成像炎症疾病。