我国科研人员在无创诊断领域取得重要进展，成功开发出一种新型太赫兹光声系统。
该系统有效克服了长期困扰太赫兹生物医学应用的水干扰难题，首次实现了无需抽血或标记，即可对活体小鼠体内钠水平进行实时、长期监测。更令人鼓舞的是，初步人体实验已展现出该系统走向临床应用的潜力与可行性。
该研究成果由天津大学精密仪器与光电子工程学院的田震教授、李娇副教授及博士生姚怡昕共同完成，并于近日发表于国际权威学术期刊《光学》。
太赫兹波（频率介于微波与中红外之间）因其低能量、组织无害、弱散射等特性，以及对生物结构和功能变化的敏感性，被视为理想的生物医学检测工具。
然而，太赫兹波极易被生物组织中的水分子强烈吸收，这导致其实际应用面临两大核心挑战：如何在复杂生物样本中排除水分干扰，以及如何穿透较厚的组织实现有效的在体探测。
精准测量血液钠浓度对于诊断和治疗脱水、肾脏疾病以及某些神经/内分泌疾病至关重要。针对上述挑战，研究团队创新性地研发了一套融合光声检测与太赫兹光谱技术的系统。
田震教授介绍，该系统的核心在于巧妙地利用了光声效应：系统发射的太赫兹波被血液中的钠离子吸收后，激发其振动并产生超声波信号，再由高灵敏超声换能器捕获。这种“光激发-声探测”的方式，将目标物吸收的太赫兹能量转化为可检测的声波，从而有效规避了水分子对太赫兹波的强吸收干扰。
基于此原理，系统成功实现了对活体小鼠血钠浓度的无标记、长期、实时监测。初步在人体志愿者身上进行的试验也取得了积极结果，验证了其未来临床应用的可能性。
