高灵敏度太赫兹超材料对于生物组织切片的研究
作者:
作者单位:

1.山东农业大学 机械与电子工程学院,山东 泰安 271000;2.山东第一医科大学(山东省医学科学院) 放射学院,山东 泰安 271000;3.北京卫生职业学院,北京 100000

作者简介:

丛梦杨(1994-),女,在读博士研究生,主要研究方向为太赫兹生物成像及超材料.email: Mengyang_Cong@163.com.
石文洁(1986-),女,硕士,讲师,主要研究方向为卫生信息管理.
邱建峰(1977-),男,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为医学影像、太赫兹技术.

通讯作者:

邱建峰(1977-),男,博士,教授,博士生导师,主要研究方向为医学影像、太赫兹技术. email: jfqiu100@gmail.com

基金项目:

山东第一医科大学学术推广计划资助项目(2019QL009)

伦理声明:



Terahertz metamaterials with high sensitivity for biological tissue slices study
Author:
Ethical statement:

Affiliation:

1.College of Mechanical and Electronic Engineering,Shandong Agricultural University,Taian Shandong 271000,China;2.School of Radiology,Shandong First Medical University & Shandong Academy of Medical Sciences,Taian Shandong 271000,China;3.Beijing Health Vocational College,Beijing 100000,China

Funding:

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    摘要:

    太赫兹波在生物医学领域具有非电离、无标签、实时等优点,因此在该领域具有巨大的发展潜力。为了解决介电常数相近的生物组织之间的区分问题,设计并制造了一种具有Fano共振特性的超材料,并进行太赫兹反射成像实验。模拟和实验结果显示,在0.82 THz下,该超材料的反射灵敏度达到132 GHz/RIU。该超材料不仅可以提高标准成像分辨率板的对比度,还可以将肌肉组织和脂肪组织之间对比度提高约7.5%。这些结果表明,该超材料能够显著提高生物组织切片图像的对比度,为今后太赫兹应用于临床组织样本奠定了实验和理论基础。

    Abstract:

    Terahertz(THz) wave has great development potential in biomedical science due to its nonionizing, labelless and real-time characteristics. To distinguish biological tissues with similar permittivity, a metamaterial with Fano resonance is designed and fabricated for THz reflection imaging. The simulation and experimental results show that the reflection sensitivity of the metamaterial is 132 GHz/RIU at 0.82 THz. The metamaterial not only enhances the contrast of imaging resolution plate, but also improves the contrast between the muscle and the fat tissues by approximately 7.5%, therefore, it can improve the contrast of biological tissue slice images. This work has established an experimental and theoretical foundation for future terahertz applications in clinical tissue samples.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

丛梦杨,石文洁,邱建峰.高灵敏度太赫兹超材料对于生物组织切片的研究[J].太赫兹科学与电子信息学报,2024,22(4):378~384

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  • 收稿日期:2023-12-20
  • 最后修改日期:2024-01-11
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  • 在线发布日期: 2024-04-29
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