開發一種新型太赫茲光聲系統，使無針血鈉檢測成為可能；發現心肌梗死修復關鍵靶點……跟教育小微一起來看天津大學、浙江大學的科技創新成果——

天津大學科研團隊

太赫茲+聲波！

我國科學家使無針血鈉檢測成為可能

近日，我國科研人員開發了一種新型太赫茲光聲系統，在無針診斷領域邁出了重要一步。該系統克服了水干擾，無需抽血或標記，實現了對活體小鼠鈉水平的實時測量，并通過人體實驗初步驗證了其走向臨床應用的潛力與可行性。

據悉，該研究成果由天津大學精密儀器與光電子工程學院教授田震、副教授李嬌、博士生姚怡昕取得，并于近日在國際學術期刊《光學》上發表。

太赫茲波位于微波與中紅外波段之間，具有低能量、組織無害性、弱散射性等優勢，并能敏感捕捉生物結構功能變化，是理想的生物醫學檢測工具。但太赫茲波容易被水吸收，太赫茲生物醫學應用長期面臨兩大挑戰：如何排除復雜樣本中水分子的干擾，以及穿透厚生物組織實現在體探測。

太赫茲光聲可在體無標記檢測血鈉離子。（受訪者供圖）

血鈉精準測量對脫水癥、腎臟疾病及部分神經/內分泌紊亂的診療至關重要。該研究團隊研發了一種結合光聲檢測與太赫茲光譜技術結合的檢測系統，可長期無創監測血液鈉濃度。

田震介紹，該系統通過模塊化系統發射太赫茲波，激發血液中鈉離子振動產生超聲波，經超聲換能器捕獲信號。這種光聲檢測技術將吸收的太赫茲能量轉化為聲波，有效克服了水分子對太赫茲波的強吸收干擾，可在無標記條件下長期監測活體小鼠血鈉濃度，人體志愿者的試驗也顯示出積極結果。

“該系統未來不僅能檢測血鈉，還有望通過太赫茲特征吸收譜識別鉀離子和鈣離子等其他離子、糖類、蛋白質、酶等多種生物分子，發展前景廣闊。”李嬌說。

浙江大學科研團隊

發現心肌梗死修復關鍵靶點

急性心肌梗死是臨床上常見的心血管危重癥，致死致殘率高。尤其是近年來，急性心肌梗死的患者數量急劇攀升，日益成為世界范圍內嚴重的公共健康課題。急性心梗患者即使接受了目前規范的治療，仍有30%至40%的患者在5年內進展為心力衰竭、室壁瘤甚至猝死，對其生活質量和長期生存預后造成嚴重影響。

近日，浙江大學傅國勝和賴東武教授領銜的科研團隊在心血管病基礎研究領域取得新進展，為心梗后心衰的治療提供了新思路和潛在靶點。相關成果于6月30日發表于國際心血管病學權威期刊《Circulation》。

線粒體是心肌細胞的“能量工廠”，對細胞命運調控起著至關重要的作用。而心肌缺血損傷導致的線粒體功能障礙是心梗患者惡化為心衰的關鍵環節。傅國勝和賴東武教授領銜的科研團隊在相關研究中，首次揭示了線粒體腫瘤抑制因子1A（Mtus1A）在線粒體-內質網互作穩態和心梗后心衰中的關鍵調控作用。

科研團隊對心梗患者臨床標本和動物模型進行了組學分析和實驗驗證，發現線粒體腫瘤抑制因子（Mtus1）的亞型——Mtus1A，在心肌細胞中的表達量遠高于其他亞型。它的缺失會加劇心肌缺血損傷，導致心功能下降、心梗面積擴大。進一步研究表明，Mtus1A作為內質網和線粒體之間相互作用的調節分子，通過維持兩者間鈣通道復合體（IP3R1/Grp75/VDAC1）的穩定性，調節線粒體鈣信號傳遞和能量代謝，進而影響心梗后心衰的進展。基于上述發現，研究團隊提出，通過調節Mtus1A的表達水平，將有助于改善心梗后的心臟重構和心衰。這也為心梗后心衰的治療，提供了新的思路和潛在靶點。

文字 |張建新、栗雅婷、張超

來源 |綜合自新華社客戶端、《新華每日電訊》、央視網

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