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6月26日,天津大学精密仪器与光电子工程学院李娇研究团队在《光学》(Optica)发文,成功研制出解决“水干扰”难题的新型太赫兹光声系统,首次实现了无需抽血或标记即可对活体小鼠血钠水平进行实时监测,后续人体实验数据进一步验证了该技术的临床应用价值。这一重要进展不仅为无创诊断技术提供了新方法,同时拓展了太赫兹技术在生物医学领域的应用前景。
在临床诊疗中,血钠浓度的精确测定对脱水症、肾脏疾病及神经内分泌系统紊乱等疾病的诊断和治疗至关重要。太赫兹波凭借其低能量、组织无害性和弱散射性等优势,成为极具潜力的生物医学检测工具。然而,水分子对太赫兹波的强吸收特性显著限制了该技术的实际应用价值。在此背景下,研究团队将光声检测技术与太赫兹光谱技术相结合,开发出一种新型太赫兹光声系统。该系统通过检测样品吸收太赫兹能量后产生的超声波信号,有效克服了水分子强吸收带来的技术难题。具体而言,系统采用模块化设计发射太赫兹波,激发血液中钠离子振动产生超声波,再利用超声换能器捕获信号。该技术不仅成功实现了活体小鼠血钠浓度的长期无创监测,在人体试验中也显示出良好的临床应用潜力。该研究不仅实现了血钠检测,而且具备通过太赫兹特征吸收谱识别钾离子、钙离子等多种电解质,以及糖类、蛋白质和酶等生物分子的潜力,展现出了广阔的应用前景。
来源:未来中心供稿
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