[发明专利]氟油在作为降低太赫兹波检测液相生物样本水敏感性的溶剂中的应用及方法

说明书

本发明涉及一种氟油在作为降低太赫兹波检测液相生物样本水敏感性的溶剂中的应用及方法，利用氟油在THz频段吸收极低，置换生物物质周围吸收极高的溶剂水的原理，解决太赫兹检测液相生物样本“水敏感性”的问题；本发明还公开了将待检测生物样本中的待测物质固定于检测装置上，然后采用氟油冲刷样本置换周围水分子，最后进行THz光谱检测的方法，该方法操作简单，可降低THz检测信号在穿过液态样本时的信号损失，提高检测灵敏度，对THz光谱技术在生物医学领域的应用具有重要意义。

技术领域

本发明属于医学检测领域，涉及氟油在作为降低太赫兹波检测液相生物样本水敏感性的溶剂中的应用，还涉及利用氟油作为太赫兹波检测液相生物样本溶剂检测生物样本的方法。

背景技术

太赫兹波是指频率为0.1到10THz，位于红外和微波之间的电磁波，是宏观电子学向微观光子学过渡的波段。近年来，随着THz波的产生和检测技术逐渐成熟和应用领域的极大拓展，国际国内THz技术的研发和应用方向已经发生了广泛而深刻的变化。由于其独特的电磁波特性，太赫兹研究工作的关注焦点除天文学、通讯、化学和国防安全等之外，近年来已转移到生物学应用中。由于生物大分子之间/内的弱相互作用力(氢键、范德华力)、骨架振动和偶极子旋转等正好处于THz频谱范围内，并且太赫兹脉冲具有良好的时间分辨率(皮秒量级)，使得太赫兹光谱技术和太赫兹成像技术近年来生物医学中的研究工作广泛开展开来，是当前受到极大重视的交叉前沿学科。长久以来THz波液相检测存在“水敏感性”这一技术瓶颈，所谓“水敏感性”是指：水分子对THz波及其敏感(室温下1THz处纯水的吸收系数为220-250cm^-1左右)，水对THz波的吸收占据了输出信号的大部分，使得识别溶液中的物质变的十分困难。由于包括细胞、细菌和生物大分子等在内的生物样本大多处于水相环境，同时检测环境中也存在水蒸气的干扰，导致靶细胞与靶分子检测信号被干扰与湮没。因此THz检测信号在穿过生物样本时大部分均被其周围的水分子损耗，导致输出信号微弱，给液态生物样本检测带来极大干扰。为了规避这一问题，既往的生物样本多制成固体压片，仅通过吸收峰的测定进行单一物质的鉴定，但在正常机体中生物大分子在液态环境中才能执行生理功能，活细胞也必须依赖液相环境，严重影响了THz光谱技术在生物医学领域的应用。

根据现有文献研究，克服THz波“水敏感性”问题主要有以下几个技术手段：

(1)THz波频段优化：研究表明在小于1THz的低频范围内，THz的“水敏感性”急剧降低，筛选优化THz波的频段有助于克服“水敏感性”；

(2)采用反射式探测方法：目前的太赫兹时域光谱技术可分为透射式与反射式，在透射模式下，THz经过样品时大部分被水吸收，检测信号微弱，而反射式时域光谱技术可以有效减少水对THz波的吸收；

(3)利用微流体技术：微流体技术是指在微观尺寸下控制、操作和检测复杂流体的技术，当样品溶液通过微流体的微通道时，待测样品周围的水层厚度被减少到毫米或百微米级别，从而减少THz波接触细胞前的信号损失。

上述3种技术手段中，采用THz波频段优化和反射式的探测方法只是优化THz信号提取的方式，效果有限且并没有从根本上解决水对THz波的强烈吸收，而微流体技术受限于制作工艺和微通道内部摩擦力的影响，最多可将样品周围水层厚度减少至毫米或百微米级别，并不足以有效排除“水敏感性”的问题。因此，亟待解决“水敏感性”的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供氟油在作为降低太赫兹波检测液相生物样本水敏感性的溶剂中的应用，利用在THz频段吸收极低的氟油置换生物物质周围吸收极高的溶剂水的原理，降低生物样本THz波液相检测水敏感性；本发明的目的之二在于提供一种采用氟油降低太赫兹波检测液相生物样本水敏感性的方法。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

1、氟油在作为降低太赫兹波检测液相生物样本水敏感性的溶剂中的应用。