方兴未艾的太赫兹生物医学传感器

太赫兹生物医学传感器在当前研究中属于一个热点,其工作原理主要依托人工周期性电磁媒介或二维材料构建电磁亚波长结构,与入射的太赫兹波相互作用时,引发类似表面等离子体共振现象,产生的局域电磁场增强效应对周围的介电环境敏感,从而改变太赫兹光谱中共振的品质因子与谐振频率,实现对生物分子的高灵敏度检测和分析。围绕近几年的研究现状,从生物传感器的类型及其在生物医学等领域的应用分别加以阐述,讨论了太赫兹生物医学传感器所面临的挑战和发展前景,旨在提供一些有价值的建议。

太赫兹波生物医学研究的现状与未来

20世纪90年代以来,一系列的电子学和光子学技术突破使得太赫兹(THz)技术从实验研究逐渐发展到非破坏性检测、安全、医疗、通信等重要领域的实际应用。新技术的发展广泛激发了研究太赫兹波与生物分子和组织间相互作用的兴趣。与此同时,尽管太赫兹技术得到了广泛应用,人们对太赫兹辐射的生物效应却知之甚少。可以肯定,与高能辐射(如紫外线、X射线、伽马射线等)和生物组织的相互作用所引起的生物损伤相比,太赫兹辐射将引起独特的非电离非热生物效应。本文介绍了生物介质的太赫兹波表征技术研究和生物效应研究,总结了太赫兹技术在生物医学中的最新进展,进一步分析了太赫兹生物医学未来的发展和所面临的关键科学问题。