《生物組織在超寬太赫茲頻段的偏振光譜和成像研究》是依託首都師範大學，由張亮亮擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：生物組織在超寬太赫茲頻段的偏振光譜和成像研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張亮亮
- 依託單位：首都師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本申請人發展了利用空氣電漿對脈衝太赫茲波進行偏振探測的技術，與空氣電漿產生太赫茲波的偏振態可控性相結合，可實現光譜範圍覆蓋整個太赫茲間隙（0.1-10THz）的超寬光譜偏振敏感的時域光譜分析。本項目擬利用此技術，對生物組織樣品在太赫茲波段的光譜特徵、旋光特性等進行測量，以期根據與生物組織樣品作用後太赫茲波振幅、位相及偏振變化來辨別不同種類、不同健康狀態的組織結構，尤其是正常組織和腫瘤組織。並通過對生物組織樣品進行逐點掃描偏振成像，辨析被測樣品的不同組織結構區域，為醫學診斷提供圖像指導。為提高THz成像技術對腫瘤組織的識別能力，擬採用偏振成像與造影技術相結合的方法，使用造影劑與腫瘤組織細胞進行特異性結合，提高成像時腫瘤組織的信號強度，增強腫瘤組織與正常組織的對比度，為病變區域早期診斷和更精確的辨析提供更好的技術支持。
結題摘要
本申請人發展了利用空氣電漿對脈衝太赫茲波進行偏振探測的技術，與空氣電漿產生太赫茲波的偏振態可控性相結合，可實現光譜範圍覆蓋整個太赫茲間隙（0.1-10THz）的超寬光譜偏振敏感的時域光譜分析。本項目擬利用此技術，對生物組織樣品在太赫茲波段的光譜特徵、旋光特性等進行測量，以期根據與生物組織樣品作用後太赫茲波振幅、位相及偏振變化來辨別不同種類、不同健康狀態的組織結構，尤其是正常組織和腫瘤組織。並通過對生物組織樣品進行逐點掃描偏振成像，辨析被測樣品的不同組織結構區域，為醫學診斷提供圖像指導。為提高THz成像技術對腫瘤組織的識別能力，擬採用偏振成像與造影技術相結合的方法，使用造影劑與腫瘤組織細胞進行特異性結合，提高成像時腫瘤組織的信號強度，增強腫瘤組織與正常組織的對比度，為病變區域早期診斷和更精確的辨析提供更好的技術支持。 對生物樣品進行超寬光譜測量，著重分析其在3-10THz範圍內的吸收特性。比較多種生物樣品，尤其是正常組織和腫瘤組織等，在超寬光譜範圍內吸收特徵的差異，用於光譜和成像識別。為消除生物組織所含水分對太赫茲光譜的影響，對其做低溫處理，並系統分析不同溫度下材料在太赫茲波段的旋光特性。通過改變空氣電漿產生太赫茲波中基頻光和倍頻光的相對位相，控制輻射太赫茲波的偏振方向，分別對生物樣品進行太赫茲逐點掃描成像。研究納米顆粒水溶液在不同質量濃度、不同照射雷射強度下對太赫茲信號的影響；對納米顆粒進行表面修飾使其與腫瘤組織細胞進行特異性結合，研究其在特定波長雷射照射下太赫茲偏振成像， 並與未結合納米顆粒前的圖像進行比較研究。 然後，利用磁納米顆粒作造影劑，研究磁納米顆粒水溶液在不同粒徑、不同質量濃度、不同交變磁場頻率和強度下的溫度回響以及相應的太赫茲信號的變化；接著對其進行表面修飾使其與腫瘤組織細胞進行特異性結合，研究其在交變磁場下的偏振成像並與未結合納米顆粒前的圖像進行對比分析。
