太赫兹+声波！我国科学家使无针血钠检测成为可能

近日，我国科研人员开发了一种新型太赫兹光声系统，在无针诊断领域迈出了重要一步。该系统克服了水干扰，无需抽血或标记，实现了对活体小鼠钠水平的实时测量，并通过人体实验初步验证了其走向临床应用的潜力与可行性。

据悉，该研究成果由天津大学精密仪器与光电子工程学院教授田震、副教授李娇、博士生姚怡昕取得，并于近日在国际学术期刊《光学》上发表。

太赫兹波位于微波与中红外波段之间，具有低能量、组织无害性、弱散射性等优势，并能敏感捕捉生物结构功能变化，是理想的生物医学检测工具。但太赫兹波容易被水吸收，太赫兹生物医学应用长期面临两大挑战：如何排除复杂样本中水分子的干扰，以及穿透厚生物组织实现在体探测。

太赫兹光声可在体无标记检测血钠离子。（受访者供图）

血钠精准测量对脱水症、肾脏疾病及部分神经/内分泌紊乱的诊疗至关重要。该研究团队研发了一种结合光声检测与太赫兹光谱技术结合的检测系统，可长期无创监测血液钠浓度。

田震介绍，该系统通过模块化系统发射太赫兹波，激发血液中钠离子振动产生超声波，经超声换能器捕获信号。这种光声检测技术将吸收的太赫兹能量转化为声波，有效克服了水分子对太赫兹波的强吸收干扰，可在无标记条件下长期监测活体小鼠血钠浓度，人体志愿者的试验也显示出积极结果。

“该系统未来不仅能检测血钠，还有望通过太赫兹特征吸收谱识别钾离子和钙离子等其他离子、糖类、蛋白质、酶等多种生物分子，发展前景广阔。”李娇说。