太赫兹（THz）波, 是指频率范围在0.1～10 THz的电磁波, 在电磁波谱中处于红外与微波之间。 太赫兹波的光子能量相对于可见光更低, 1 THz对应的能量大约只有4.14 meV, 意味着这将大大减少对生物体内组织器官的辐射而引起的伤害, 不会对生物分子产生电离。 因此, 该波段在基础科学、 人体安检、 危险品检测、 高速通信和医学成像等领域具有重要的潜在应用价值。 但在医药和生物探测的应用中, 通常需要检测微量的分析物, 这就需要更高的灵敏度和检测的准确度。 但是现存的检测方法受到太赫兹波强度检测可靠性不高的影响。 基于超材料的生物传感可以通过增强局域电磁谐振, 实现亚波长分辨, 大大提高了传感器的分辨率与灵敏度, 引起了人们的广泛关注。 超材料是一种人工设计的周期性结构, 通过合理设计可以增强局域电磁谐振响应, 实现亚波长分辨, 大大提高传感器的分辨率与灵敏度。 太赫兹超材料传感器为生物传感领域提供了一种新的检测方法, 具有灵敏度高、 响应速度快、 无标记检测等优点。 随着微纳加工技术的快速发展, 制作超材料太赫兹传感器的成本不断降低, 从而在生物医学领域具有非常大的潜在应用价值。 基于超材料的太赫兹传感器的研究已成为目前一个非常热门的国际前沿方向。 但是关于太赫兹超材料传感器的最新研究进展未见报道, 为此通过大量搜集并整理相关资料, 综述了太赫兹超材料传感器在各种生物探测场景中的最新应用, 分别从医学诊断、 食品安全、 农药检测等方面展开介绍。 最后, 对太赫兹超材料在生物传感器的发展和应用前景进行了总结和展望。 该研究将为人们充分掌握太赫兹超材料生物传感器的最新应用进展提供重要参考, 同时为太赫兹超材料传感器的发展和应用提供方向性的指导。

食源性致病微生物导致的食源性疾病已成为全球化的公共卫生问题。 快速、 有效地检测食源性致病微生物是实现食源性疾病预防与控制的关键环节, 也是保障食品安全的技术关键。 表面增强拉曼光谱（SERS）具有简单、 快速、 灵敏度高等优点, 在食品安全、 生物医学、 环境监控等领域展现出良好的应用前景。 介绍了近年来SERS在食源性致病微生物检测中的应用研究进展。 对SERS技术概况、 SERS增强理论及SERS增强基底进行了简要介绍, 重点回顾了SERS在食源性致病微生物检测中的应用和发展现状。 在食品安全分析方面, 利用SERS与模式识别方法相结合对食品中常见食源性致病微生物能实现快速、 有效鉴别, 部分研究已应用于不同食品样品的分析, 体现了SERS作为“指纹图谱”的分析优势; 在医学诊断方面, SERS可对病理样品（如血液、 尿液等）中食源性致病微生物进行快速检测, 缩短了样本分析时间, 使食源性疾病的快速诊断成为可能; 随着微流控技术的发展, 微流控平台结合SERS技术被称为“芯片实验室”应用于食源性致病微生物的检测, 可提高分析的可控性, 稳定性, 特异性和灵敏度。 通过对比分析, 发现不同研究可采用不同分离方法、 不同基底、 不同目标捕获方式等实现了食源性致病微生物的检测, 展示了不同方法间的差异性。 已有研究表明了SERS在食源性致病微生物检测中应用可克服传统方法耗时等缺点, 实现灵敏快速分析, 为食品安全实时监控, 食源性疾病即时诊断提供了有效的分析工具。 同时, 指出了SERS技术应用于食源性致病微生物分析依然面临很大挑战, （1）大多数研究并没有聚焦于实际样品, 而标准培养液和实际样品的SERS检测存在较大差异, 实际样品组分会对SERS响应产生干扰; （2）不同方法结果有较大差异, 主要是由于纳米增强基底差异, 吸附方式原理的差异, 稳定性的差异等, 因此需要更多深入研究进一步优化条件; （3）期望建立标准化的SERS方法替代传统技术, 充分展示SERS作为新兴分析工具快速、 灵敏、 简捷的优势应用于食品安全, 医学诊断等领域。 将来, 随着研究的深入及相关学科的发展, SERS作为极具潜力的快速分析工具, 将在食品安全, 生物医学等领域具有更广阔的应用前景。

骨关节炎是主要由软骨组织损伤与退化引起的常见关节疾病, 是影响人类健康的重大疾病之一, 对于关节软骨组织早期病变的检测可以大大提高疾病的治愈率, 然而相关的临床诊断技术尚未发现。 近年来, 太赫兹技术在医学领域日益受到关注。 与传统方法相比, 太赫兹辐射能量低, 不会产生电离辐射, 可高灵敏、 无损伤地对生物组织进行成像检测, 因此在关节软骨诊断方面具有较大的应用潜力。 本文简要介绍了关节软骨的生理与病理情况以及目前关节软骨检测的主要方法, 重点总结了太赫兹技术应用于关节软骨检测方面的相关研究工作, 分别包括对动物与人类关节软骨的检测, 探讨了太赫兹技术在关节软骨检测中所面临的挑战与未来研究展望。

近年来太赫兹科学技术日益受到科学界和工业界的重视并得到了较大的发展, 太赫兹技术在医学领域上的应用已成为人们关注的重要方面之一。 介绍了太赫兹波的特点、 太赫兹光谱和成像技术; 重点讨论了近年来太赫兹光谱和成像技术在医学检测和诊断领域中的应用和研究进展; 并探讨了太赫兹光谱和成像技术发展中需要解决的问题以及今后发展的方向。

介绍了国内外近贴聚焦X射线影像增强器和相应的Lixiscope系统,指出了相应的技术指标和特点,给出了改进Lixiscope的技术途径和应用前景。

简要介绍光电技术在生物医学应用中的发展概况,从基因表达与蛋白质-蛋白质相互作用研究方面,重点讨论了生物分子光子技术的特点与优势,阐明基于分子光学标记的光学成像技术是重要的实时在体监测手段,最后简要讨论了医学光学成像技术在组织功能成像和脑功能成像中的应用原理.

提出一种基于图像处理的舌像检测与分析方法,将传统中医舌诊中舌的特征进行数字化.应用了2D Gabor小波变换和色度信息较为精确地检测出舌体区域;提出了运用统计方法标定舌质和舌苔点以及确定其颜色的算法.舌苔的厚度通过色度信息和2D Gabor小波系数能量(GWTE)进行量化.分析了在不同相位时,有无舌纹情况下GWTE呈现出的不同特性,根据这一特点用不变矩描述了舌区域的GWTE,从而对舌纹的多少做出了定性的说明.实验表明,提出的相关算法行之有效,得到了较好的结果.