普林斯頓大學(xué)開(kāi)發(fā)出基于芯片級(jí)頻率梳的高光譜成像技術(shù)，在藥物發(fā)現(xiàn)和醫(yī)學(xué)診斷方面具有廣闊的應(yīng)用前景,。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道,，近日，普林斯頓大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種基于太赫茲量子級(jí)聯(lián)激光器的芯片級(jí)雙光學(xué)頻率梳的高光譜成像系統(tǒng),，其中的激光器體積小且效率高,，可以組裝在微型芯片上。他們將此項(xiàng)研究成果描述為：“向開(kāi)發(fā)便攜式掃描儀邁出了重要一步,，這種掃描儀可以快速檢測(cè)藥物中的分子或?qū)颊咂つw中的組織進(jìn)行分類,。”

“該成像系統(tǒng)以太赫茲頻率發(fā)射和接收輻射,。”普林斯頓大學(xué)太赫茲團(tuán)隊(duì)表示,，“工程師們長(zhǎng)期以來(lái)一直致力于利用太赫茲輻射實(shí)現(xiàn)直接成像,，但是創(chuàng)建該頻率范圍內(nèi)工作的實(shí)用系統(tǒng)的難度非常大，限制了大多數(shù)應(yīng)用,，因此工程師們稱之為‘太赫茲空白隙（Terahertz Gap）’,。”

“我們擁有革命性的技術(shù),，沒(méi)有任何移動(dòng)部件,，直接利用半導(dǎo)體芯片發(fā)射太赫茲輻射?！逼樟炙诡D大學(xué)電氣工程副教授,、太赫茲團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)人之一Gerard Wysocki說(shuō)道。

上述太赫茲成像系統(tǒng)已經(jīng)在Optica發(fā)表的一篇論文中詳細(xì)描述,，其可以快速檢測(cè)分子的特性和排列,，或者探測(cè)材料的結(jié)構(gòu)損傷。

雖然,，目前的太赫茲成像系統(tǒng)的生產(chǎn)成本高昂且操作困難,，但普林斯頓大學(xué)最新開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)基于半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)，成本低廉且每秒能生成許多圖像,。這種成像速度使其對(duì)藥片生產(chǎn)線或其它快節(jié)奏工作的實(shí)時(shí)質(zhì)量監(jiān)控非常有用,。

“想象一下，如果每100微秒就可以檢查一顆藥片質(zhì)量是否合格,，包括每種成分組成,，那是多么美好的事情?！盙erard Wysocki說(shuō),，“作為概念驗(yàn)證，我們使用了一種測(cè)試藥片,，其中三個(gè)區(qū)域含有藥物中常見(jiàn)的惰性成分：葡萄糖,、乳糖和組氨酸,。”

太赫茲成像系統(tǒng)識(shí)別出藥片每種成本并勾勒出邊界（如上圖所示）,，也可以分析出某種化學(xué)物質(zhì)溢出到不同區(qū)域形成的“斑點(diǎn)”。這種類型的“斑點(diǎn)”顯示了制藥生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題,，即活性成分沒(méi)有正確地混合到藥片之中,。

雖然這項(xiàng)技術(shù)使得太赫茲成像的生物醫(yī)學(xué)和制藥工業(yè)應(yīng)用比以前更加可行，但是其中的激光器仍然需要低溫冷卻,，這是實(shí)際應(yīng)用的主要障礙,。因此，許多研究人員正在研究可能在室溫下工作的激光器,。普林斯頓大學(xué)太赫茲團(tuán)隊(duì)表示,，其雙光學(xué)頻率梳高光譜成像技術(shù)可與新型室溫激光器很好地配合使用，這樣可以開(kāi)啟更多的應(yīng)用領(lǐng)域,。

因?yàn)樘掌澼椛涫欠请婋x的,，所以對(duì)患者來(lái)說(shuō)是安全的，有潛力作為皮膚癌的診斷工具,。此外,，該技術(shù)對(duì)金屬的成像能力可用于測(cè)試飛機(jī)機(jī)翼在被飛行物體撞擊后的損壞。

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