據(jù)麥姆斯咨詢報道,利用近期,太赫倫敦瑪麗女王大學(xué)(Queen Mary University of London)和格拉斯哥大學(xué)(University of Glasgow)多學(xué)科研究人員展開合作,茲超利用太赫茲超構(gòu)表面(Metasurface)開發(fā)了一款革命性的構(gòu)表革命生物傳感器,能夠以極高的面開靈敏度檢測皮膚癌,這可能為各類癌癥和其它疾病的發(fā)款早期、便捷性診斷鋪平道路,生物展示了在癌癥早期檢測方面取得了重大進展,傳感相關(guān)研究成果以Highly Sensitive Terahertz Metasurface Based on Electromagnetically Induced Transparency-Like Resonance in Detection of Skin Cancer Cells為題發(fā)表在IEEE Transactions on Biomedical Engineering期刊上。利用
(a)展示生物傳感器的太赫柔性;(b~c)在光學(xué)顯微鏡下制備的太赫茲超構(gòu)表面生物傳感器;(d)24孔板培養(yǎng)基底細(xì)胞癌(BCC)三維膠原凝膠模型及其(e)近距離觀察圖像。
倫敦瑪麗女王大學(xué)電子工程與計算機科學(xué)學(xué)院博士后研究助理、茲超該研究的構(gòu)表革命第一作者Shohreh Nourinovin博士解釋道:“皮膚癌的傳統(tǒng)檢測方法通常要用到CT、PET掃描以及侵入性高頻技術(shù),面開昂貴且耗時。發(fā)款該生物傳感器提供了一種非侵入性且高效的生物解決方案,利用太赫茲波(一種能量比X射線低的電磁輻射,對人類來說是安全的)的獨特特性來檢測細(xì)胞特性的細(xì)微變化。”
該研究關(guān)鍵的創(chuàng)新之處在于對生物傳感器的設(shè)計,其特點是在柔性襯底上設(shè)有微小的不對稱諧振器,可檢測細(xì)胞特性的細(xì)微變化。與僅依賴折射率的傳統(tǒng)方法不同,該器件分析參數(shù)的組合,包括諧振頻率、傳輸幅度和被稱為“半最大值全寬度(FWHM)”的值。這種綜合方法提供了更豐富的組織圖像,能更準(zhǔn)確地區(qū)分健康細(xì)胞和癌細(xì)胞,并測量組織的惡性程度。
在測試中,即使在不同濃度下,該生物傳感器均能成功地區(qū)分正常皮膚細(xì)胞和基底細(xì)胞癌(BCC)細(xì)胞。這種檢測早期癌癥的能力在改善患者預(yù)后方面具有巨大潛力。
Shohreh Nourinovin博士說:“該研究的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了皮膚癌的檢測范圍。該技術(shù)可用于各類癌癥和其它疾病的早期檢測,如阿爾茨海默癥,得益于其便攜性和可負(fù)擔(dān)性,在資源有限的環(huán)境中具有潛在的應(yīng)用前景。”
Shohreh Nourinovin博士的科研之旅并非一帆風(fēng)順。她最初專注于太赫茲光譜的癌癥檢測分析時,由于COVID-19大流行,項目被迫暫停。然而,這一阻礙卻激發(fā)了她探索太赫茲超構(gòu)表面的動力,這是一種新穎的方法,為她的研究翻開了新的篇章。
格拉斯哥大學(xué)詹姆斯·瓦特工程學(xué)院(University of Glasgow’s James Watt School of Engineering)通信傳感與成像中心聯(lián)合主任Qammer H. Abbasi教授表示:“將太赫茲成像技術(shù)集成到這款靈活、便攜、可重復(fù)使用的生物傳感器中,將使癌癥篩查對患者來說更快、更舒適。我們很高興能夠通過未來的合力研究來發(fā)揮這一突破性技術(shù)的潛力。”
倫敦瑪麗女王大學(xué)天線與電磁學(xué)研究小組負(fù)責(zé)人AkramAlomany教授表示:“盡管項目啟動之初困難重重,但是這項技術(shù)的潛在影響一直激勵著我們。我們相信,該生物傳感器有潛力通過對各種癌癥進行早期檢測和干預(yù),來挽救無數(shù)人的生命。”
審核編輯:劉清