Terahertz boşluğu sorununu çözün, devrim niteliğindeki teknoloji, iyonlaştırıcı radyasyon olmadan tıp için daha uygun
Bilim adamları, ilaçlardaki molekülleri hızlı bir şekilde ölçebilen veya hastanın cilt dokularını sınıflandırabilen taşınabilir bir tarayıcı geliştirdiler.Bu, bu yönde atılan önemli bir adımdır. Sistem, radyo dalgalarından daha yüksek, ancak termal görüntüleme için kullanılan uzun dalga kızılötesinden daha düşük bir terahertz frekansında elektromanyetik radyasyon yayar ve tespit eder. Terahertz radyasyon görüntülemenin kullanımı uzun zamandır mühendislerin amacı olmuştur, ancak bu frekans aralığında pratik sistemler oluşturmanın zorluğu çoğu uygulamayı engelleyerek mühendislerin "terahertz boşluğu" dediği şeye yol açar. Princeton Üniversitesi'nde elektrik mühendisliği doçenti ve araştırma ekibinin liderlerinden biri olan Gerald Vysokki şunları söyledi:
Burada, hareketli parçası olmayan, ancak yarı iletken yongalar tarafından yayılan terahertz radyasyonu kullanan devrim niteliğinde bir teknolojimiz var. Terahertz radyasyonu, kumaşlar ve plastikler gibi malzemelere nüfuz edebilir. İyonlaştırıcı değildir, bu nedenle tıbbi kullanım için güvenlidir ve diğer frekanslarda görüntülenmesi zor olan malzemeleri gözlemlemek için kullanılabilir.
Optica'da yayınlanan bir araştırma, moleküllerin kimliğini ve düzenini hızlı bir şekilde tespit edebilen veya malzemelerde yapısal hasarı açığa çıkarabilen bu yeni sistemi açıklıyor. Cihaz, kesin bir frekansta sabit bir radyasyon ışını kullanır. Bu cihaz, her biri farklı, iyi tanımlanmış bir radyasyon frekansı yayan çok sayıda "diş" içerdiğinden frekans tarağı olarak adlandırılır.
Radyasyon, numune materyalindeki moleküller ile etkileşime girer ve çift tarak yapısı, aletin yansıyan radyasyonu etkili bir şekilde ölçmesini sağlar. Yansıyan radyasyondaki benzersiz desenler veya spektral özellikler, araştırmacıların numunenin moleküler bileşimini tanımlamasına izin verir. Mevcut terahertz görüntüleme teknolojisinin üretilmesi pahalı ve çalıştırılması uygun olmasa da, yeni sistem yarı iletken tasarıma dayanıyor ve daha az maliyetli ve saniyede birçok görüntü üretebiliyor. Bu hız, onu farmasötik tablet üretim hatlarında ve diğer hızlı tempolu kullanımlarda gerçek zamanlı kalite kontrol için faydalı hale getirebilir. Bir tablet bilgisayarın her 100 mikrosaniyede bir geçtiğini hayal edin, yapısının tutarlı olup olmadığını ve istenen her bileşenin yeterli olup olmadığını kontrol edebilirsiniz.
Bu kavramı kanıtlamak için araştırmacılar, ilaçlar - glikoz, laktoz ve histidinde üç yaygın inert bileşen içeren bir tablet icat ettiler. Terahertz görüntüleme sistemi, her bir bileşeni tanımlar ve aralarındaki sınırları ve bazı kimyasalların farklı alanlara döküldüğü noktaları ortaya çıkarır. Bu tür "sıcak nokta", farmasötik üretimde sık karşılaşılan bir problemi temsil eder, yani, aktif bileşen tablet içine uygun şekilde karıştırılmaz. Ekip ayrıca sistemin çözünürlüğünü, Amerika Birleşik Devletleri'nde bir kartal kanadındaki tüyler kadar küçük, milimetrenin yalnızca beşte biri genişliğinde ve açıkça görülebilen ayrıntılarla resmetmek için kullandı.
Bu teknoloji, terahertz görüntüleme teknolojisinin endüstri ve tıpta uygulanmasını eskisinden daha uygun hale getirse de, pratik uygulamaların önünde büyük bir engel olan düşük sıcaklıklara soğutulması gerekiyor. Birçok araştırmacı, oda sıcaklığında çalışabilen lazerler üzerinde çalışıyor. Princeton Üniversitesinin çift taraklı hiperspektral görüntüleme teknolojisi, daha fazla kullanım alanı açabilecek bu yeni oda sıcaklığı lazer kaynakları ile iyi çalışacaktır. Terahertz radyasyonu iyonlaştırıcı olmadığı için hastalar için güvenlidir ve cilt kanseri için teşhis aracı olarak kullanılabilir. Ek olarak, teknolojinin metali görüntüleme yeteneği, uçuş sırasında bir cisim tarafından vurulduktan sonra bir uçak kanadına verilen hasarın derecesini test etmek için kullanılabilir.
