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杜晓辉教授团队在《PNAS》期刊上发表重要研究成果——太赫兹技术助力胃癌早期诊断
发布时间:2022-11-23 10:53:05 阅读:236

来源:解放军总医院第一医学中心;作者:焦亚楠 马兆福

    继在《Materials Horizons》发表封面论著之后,解放军总医院第一医学中心普通外科医学部杜晓辉教授团队又一研究成果“Calibration-Free, High-Precision, and Robust Terahertz Ultrafast Metasurfaces for Monitoring Gastric Cancers”发表在国际顶级综合性科技期刊《PNAS》上。

    解放军总医院杜晓辉教授和军事科学院常超教授、新加坡国立大学仇成伟教授为本文的共同通讯作者,空军工程大学研究生院娄菁、解放军总医院研究生院焦亚楠、新加坡国立大学杨蕤生为共同第一作者。

    PNAS(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)为《美国科学院院报》的简称,是与《Nature》、《Science》、《Cell》齐名的四大名刊之一,也是世界上被引最多的综合性、跨学科出版物之一。PNAS主要刊载世界尖端的研究报告、学术论文以及美国科学院学术动态报道等,主要涵盖生命科学、自然科学、社会科学等学科领域。

    胃癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一,我国胃癌的发病率和死亡率分别位于所有恶性肿瘤的第二位和第三位,远高于世界平均水平,而胃癌的早期诊断是影响其治疗和预后的关键。

    从细胞层面快速、精准研究胃正常细胞癌变过程中的差异为胃癌的早期诊断提供了新的方向,而太赫兹技术联合超表面应用于生物大分子、细胞等检测一直是太赫兹生物传感领域的研究热点,但是生物样品中水分子对太赫兹波的干扰作为太赫兹生物传感的瓶颈问题,严重影响了生物传感数据的真实可靠性。基于此,杜晓辉教授团队在光调超快太赫兹超表面基础上首次提出自校准传感策略,在理论上证明该方法可以完全剔除水蒸气影响,并利用该方法从electromagnetically induced transparency (EIT)谐振频移、谐振幅移、传输相位三个维度准确识别不同种类胃细胞中细胞核、细胞质、核占比的相对变化,结果显示与生物染色结果高度一致,从而成功鉴别胃正常细胞到腺瘤细胞,再到癌细胞演变的差异化表达进程。

    这是杜晓辉教授团队应用太赫兹技术攻坚医学难题上的又一重大基础科研成果,为太赫兹技术在生物传感领域的应用拓宽了道路,该关键技术的突破为快速、无创、高精准探索太赫兹技术在细胞层面应用于胃癌早期诊断奠定了基础。

 
 

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