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上海理工大学太赫兹技术创新研究院在太赫兹超材料传感器方面取得新进展

发布者:张慧萍发布时间:2025-10-21浏览次数:10

       近日,在庄松林院士指导下,上海理工大学太赫兹技术创新研究院提出了一种基于偏振诱导多模的太赫兹超材料传感器,实现高灵敏、无标记的痕量药物监测。该研究成果以题为“Polarization-Induced Multimode Terahertz Metamaterial for High-Sensitivity and Label-free Drug Monitoring” 发表在《Analytical Chemistry》期刊上(IF=6.7,中科院一区),博士生张金晶为第一作者,吴旭老师为通讯作者

      本研究针对治疗药物监测(therapeutic drug monitoring, TDM)对高灵敏度、高准确度和高效率检测手段的迫切需求,提出了一种基于偏振诱导多模的太赫兹超材料传感器,实现快速、无标记的痕量药物检测。通过调控x与y偏振下的正交电磁模式,该传感器能够产生多个相互解耦、场分布互补且具有良好分离度的共振峰,使不同共振模式分别耦合至目标分子的特征振动,从而实现多通道分子识别与定量分析。以临床常用的抗血栓药物硫酸氯吡格雷为模型药物,通过调控传感器产生的多模共振峰与药物分子的特征吸收峰精准匹配,实现了超低至3.0 pg/μL的检测限,灵敏度较传统高效液相色谱法方法提升约1000倍,并在真实血液样本中获得93.7%的检测准确度,单样本检测时间控制在5分钟内。研究结果表明,该偏振诱导多模太赫兹超材料传感器在灵敏度、准确性与检测效率之间实现了兼顾,展现出在临床TDM及个性化用药管理中应用的巨大潜力。

基于偏振诱导多模的太赫兹超材料传感器