概括
我们开发了一种敏感的等离子波导体共振传感器,用于检测光声信号. 这种新型传感器可以进行无标签的光谱测量,以区分癌症组织与健康组织.
科学领域:
- 生物医学光学 生物医学光学
- 声波传感器 声波传感器 声波传感器
- 纳米光子学 纳米光子学
背景情况:
- 光声学成像依赖于检测生物组织中光吸收产生的声波.
- 灵敏和宽带检测对于准确的光声信号检索和组织表征至关重要.
- 现有的方法可能缺乏详细的微观结构分析所需的灵敏度或带宽.
研究的目的:
- 提出并展示一种新的等离子波导体共振传感器,用于敏感的光声学检测.
- 为了实现高灵敏度和宽带宽,用于捕获光声压力瞬态.
- 应用传感器对生物组织进行无标签的光谱分析,特别是区分质瘤与健康组织.
主要方法:
- 通过在覆盖上沉积Au,MgF2和SiO2膜来制造复合波导.
- 在SiO2-水接口上生成一个高度封闭的光学 evanescent 场.
- 将传感器集成到紫外线光谱学分辨率的光声学检测系统中.
- 在老鼠大脑中对人类质瘤外移植的ex vivo光谱测量.
主要成果:
- 传感器实现了噪声等价压力 (NEP) 灵敏度约为92 Pa.
- 获得了大约208MHz的-6dB带宽,使宽带检测成为可能.
- 无标签的光谱测量成功地将质瘤组织与健康组织区分开来,与组织学检查一致.
- 证明了对瘤的光声学组织病理学评估的潜力.
结论:
- 开发的等离子波导体共振传感器提供了光声脉冲的灵敏和宽带检测.
- 该传感器使得疾病组织的无标签的光谱差异化,显示了癌症诊断的前景.
- 这项技术有可能推进用于组织病理学评估的光声学成像.
