乘风破浪，实现更好的医疗诊断成像

UBC Okanagan 研究人员乔纳森-霍尔兹曼（Jonathan Holzman）和亚历克西斯-圭迪（Alexis Guidi）正在探索太赫兹辐射在提高医疗诊断成像质量方面的潜力。资料来源：UBC Okanagan

通过 X 射线、CT 扫描、核磁共振成像和超声波进行医学成像，可为医护人员提供独特的视角，让他们更好地了解病人体内的情况。这些机器利用各种形式的电波，可以直观地显示许多看不见的病症和疾病。

这种成像技术有利于医护人员做出正确的诊断，但光谱学的额外洞察力能提供更多细节。光谱学通过标本在电磁波谱中的吸收特征来识别标本中的生物分子。

现在，加拿大皇家阿尔伯塔大学奥肯那根分校工程学院的研究人员希望将这种诊断成像技术更进一步。

由于认识到成像和光谱学的优势，UBCO 综合光学实验室（IOL）的研究人员目前正在开发应用太赫兹辐射的成像系统。太赫兹辐射位于电磁波谱中，频率介于无线电波和可见光波之间。这为快速、准确地描述生物样本的太赫兹特性打开了大门，并最终有助于创造有效的癌症检测技术。

"通过使用太赫兹辐射，我们能够收集生物标本潜在特征的详细信息，"工程学院硕士研究生、发表在《科学报告》上的一项新研究的第一作者亚历克西斯-圭迪解释说。"这种洞察力来自太赫兹辐射的性质，它对细胞的生物分子构成非常敏感。

然而，据 IOL 首席研究员兼电气工程教授 Jonathan Holzman 博士说，开发这些太赫兹系统还面临着紧迫的挑战。

"太赫兹辐射的长波长特性使其成为生物分子的有效探针，但同时也使其在图像中的聚焦和分辨具有挑战性。我们最近的工作解决了这一难题，证明太赫兹光谱学可以显示出接近细胞尺度的分辨率"。

研究人员计划将他们的研究成果应用于新兴的医疗诊断领域，尤其侧重于癌变--健康细胞癌变的过程。
 

参考资料
 

Alexis N. Guidi et al, Spatial and spectral characteristics in realizations of broadband terahertz spectroscopy on a subwavelength scale, Scientific Reports (2023). DOI: 10.1038/s41598-023-39396-9

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