光学青年彭滟教授| 将太赫兹技术运用到生物医学检测中

本文为中国激光第1766篇。

欢迎点击在看、转发，让更多人看到。

本期嘉宾：

彭滟，女，教授，博导，上海理工大学光电学院，国家自然科学优秀青年科学基金获得者，上海市东方学者，青年拔尖、启明星、曙光学者，中国激光杂志社青年编委。主要研究方向为太赫兹生物医学检测。

您目前的研究重点是什么？

太赫兹光谱技术在定性和定量鉴定生物医学领域的关键物质方面具有巨大潜力，但是由于生物样品中物质成分众多和水份干扰等因素，导致目标物质难以识别，目前太赫兹技术未能真正进入临床应用。针对这一问题，本人重点开展了太赫兹精密光谱技术在生物医学检测中的应用研究。现阶段，我们在心血管血液尿液检测、脑胶质瘤等组织检测、三七中草药检测等多方面均取得了突出进展。

您开始进入这一领域的背景/动力是什么？

世界上许多人正深受癌症或其他疾病折磨，据世界卫生组织最新统计报告显示，2012年全世界癌症患者高达1400万，年均新增癌症病例约700万，约有820万人死亡，即，平均约每3.9秒钟就有1人死于癌症，而且这一数字仍呈不断上升趋势。因此，如何快速准确地对癌细胞组织进行识别，进而检测出肿瘤性质并诊断病人的患癌情况已成为当前刻不容缓的一件要事。

能否取得控制癌症的主动权是一个全社会关注的重要课题。现阶段医学上对癌细胞诊断的方法主要是以肿瘤切片的细胞学鉴定为依据，通过灭活、冰冻、切片、染色等工艺流程后，在显微镜下进行观察，结合医生的临床经验和对病人的体格检查等做出判断。这种诊断方法首先对医生的临床经验和治疗能力提出了很高的要求。其次，冰冻病理切片的分析时间至少在1-3小时，无法做到实时的分析。

太赫兹波具有的低电离能、非侵入性、高穿透性、高分辨率和指纹谱识别等特性使得太赫兹技术在生物医学检测领域具有重大应用潜力。但由于生物样品中物质成分众多及水分干扰等因素，目前未能真正进入临床应用。因此，我希望通过医工交叉融合，将太赫兹技术有效运用到癌细胞等生物医学检测研究中。

就您目前的研究领域而言，您最希望看到哪一方面的问题能有所突破？

就太赫兹生物检测而言，我最希望看到生物检测实际应用中样本标志物含量过低造成检测困难这一问题能够有所突破。生物医学样本中待测标志物或早期癌细胞的浓度通常在nmol/L～µmol/L之间，用传统太赫兹方法直接测试，信号幅度通常极小，难以识别，再加上其它物质如各类蛋白、纤维、脂肪、血管等干扰，即使已知标志物特征峰位，也会因干扰多造成识别误差大，准确率极低。一般的物质富集方法应用中，磁珠会干扰太赫兹信号，过滤只能去除很小部分物质，均无法从本质上解决太赫兹的实际应用问题。

是什么让您决定成为中国激光杂志社青年编委？

中国激光杂志社出版的各刊长期作为不可或缺的交流平台，在促进中国乃至世界的光学基础研究、应用开发、产业发展等方面均做出了积极的贡献。作为一名光学领域的科研工作者，我也时刻关注着杂志社出版的刊物，学习他人的研究方法、研究思想等。为了进一步与光学领域的同行们进行深入的学术交流，了解学术出版工作，在做好自己科研工作的同时为学术界做出积极的贡献，收到中国激光杂志社邀请后，我很荣幸地成为青年编委中的一员。

您最关注中国激光杂志社的哪本期刊，您认为这本期刊的特色是什么？

我最关注的是《中国激光》，每一期的论文我都关注并仔细阅读。我认为它最大的特色就是每一期的内容都包含了新观点、新方法、新材料，做到了期期精彩、篇篇可读。

每期推出的特色专题部分更是让人眼睛一亮，紧跟科学前沿和热点，在较短的时间内针对某一学科研究热点集中征稿、集中发文，给某个领域的科研人员提供了深入讨论、集中展示的平台。特别是与我研究领域密切相关的“激光医学与生物光子学”、“太赫兹科学与技术”、“激光吸收光谱技术及应用新进展”等专题，每次研读都能让我的研究进展有突破，新颖的观点更是启发我想出不少的研究创新点。

代表性论文:

1. Wu Xu, Wang Liping, Peng Yan,* Wu Fang, Cao Jiumei, Chen Xiaohong, Wu Wanwan, Yang Huinan, Xing Mengmeng, Zhu Yiming, Shi Yijue, and Zhuang Songlin, Quantitative analysis of direct oral anticoagulant rivaroxaban by terahertz spectroscopy, Analyst, in press (2020).

2. Liping Wang, Xu Wu, Yan Peng*, Qingrou Yang, Xiaohong Chen, Wanwan Wu, Yiming Zhu, Songlin Zhuang, Quantitative analysis of homocysteine in liquid by terahertz spectroscopy, Biomed. Opt. Express, 11(5), 2570 (2020).

3. Tianyi Kou, Ji Ye, Jing Wang, Yan Peng*, Zefang Wang, Chengjun Shi, Haihong Chen, Ling Zhang, Xu Wu, Yiming Zhu, Huiliang Li, Min Gu and Songlin Zhuang, Terahertz accurate identification of Panax quinquefolium basing on non-conjugated 24(R)-pesudoginsenoside F₁₁, Food Chemistry, accepted (2020).

4. Yan Peng, Chenjun Shi, Yiming Zhu, Min Gu and Songlin Zhuang, Terahertz spectroscopy in biomedical field: a review on signal-to-noise ratio improvement, PhotoniX 1, 12 (2020).

5. Xu Wu, Yang Dai, Liping Wang, Yan Peng,* Lin Lu, Yiming Zhu, Yijue Shi, Songlin Zhuang, Diagnosis of methylglyoxal in blood by using far-infrared spectroscopy and o-phenylenediamine derivation, Biomed. Opt. Express, 11(2),963 (2020).

End

推荐阅读

首发前沿光学成果，放送新鲜光学活动

如需转载，请直接留言。

商务合作：朱先生 13918384218

免责声明

本文注明来源为其他媒体或网站的文/图等稿件均为转载，如涉及版权等问题，请作者在20个工作日之内来电或来函联系，我们将协调给予处理（按照法规支付稿费或删除）。

最终解释权归《中国激光》杂志社所有。