| 2022年6月27日 |
新型的微流體芯片可以在100粉碎物樣品中檢測到汙染物（（Nanowerk新聞）大阪大學激光工程研究所的科學家創建了一個原型Terahertz光譜係統，其感應區域等同於僅五個人毛的橫截麵區域。通過測量Terahertz輻射源的峰透射率波長的變化，可以測量偶數溶解的汙染物的濃度在一小滴水中。 |
| 這項工作（物理學雜誌：光子學，，，，“ I設計Terahertz微流體芯片用於Attomole級感應”）可能會導致用於應用程序的便攜式傳感器，例如早期發現疾病，藥物開發和水汙染監測。 |
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| 圖1：新開發的Terahertz（THZ）生化芯片的示意圖和照片。該芯片由GAAS（非線性光學晶體）製成，由五個超材料單元和表麵上的單個微通道組成。通過從晶體後表麵的飛秒激光照射，生成了點光源與溶液相互作用。（圖片：Kazunori Serita） |
| 實驗室芯片技術是一個令人興奮的研究領域。使用便攜式監控設備在床邊測試患者樣品的能力，或在現場監測水質的能力非常有吸引力。但是，很難實現對目標分析物的濃度的強烈敏感性，尤其是當樣品由很小的液體組成時。 |
| 現在，大阪大學的一組研究人員在一個包含一個的微流體芯片中使用了專有的Terahertz輻射來源超材料結構以量化水中的痕量汙染量。第一作者Kazunori Serita說：“使用此實驗室芯片係統，我們可以通過測量共振頻率的變化來檢測痕量乙醇，葡萄糖或礦物質的濃度的微小變化。” |
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| 圖2：共振頻移的圖隨礦物濃度的函數在85個粉狀水中的函數。通過觀察偏離純水的共振頻率的幅度，可以以472個attomoles的靈敏度檢測到溶質。（圖片：Kazunori Serita） |
| “ I-Design”由金屬條組成，該金屬條帶有微米大小的間隙，這些間隙夾在其他金屬條上。它定期在五個單元的行中驅動，這形成了一種“元原子”，其中峰值光透射率基於溶解分子痕量汙染的存在而變化。 |
| 該設備是前大阪大學開發的Terahertz源技術的應用。飛秒脈衝激光束的輻照點產生了一小部分Terahertz的光，該光線在間隙區域誘導了緊密限製的電場模式。然後，當在金屬條之間的空間中製造的微通道填充有樣品溶液時，它會修改共振頻率。 |
| 高級作家Masayoshi Tonouchi說：“我們成功地發現了472次溶質的溶質，這些溶液的數量少於100 picoliters，這比現有的微流體芯片好。”這項工作在靈敏度和所需液體量方麵都可以顯著改善便攜式感應。 |
