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研究人员通过闪烁的灯光感应内部器官温度

一种便宜的,生物相容性的白色粉末,在加热时会发光,可以用于无创地监测体内特定器官的温度。东北大学的科学家进行了初步测试,以证明这一概念的适用性,并将其发现发表在《科学报告》杂志上。

温度计可以测量人体表面的温度,但是临床医生需要能够监视和管理某些重症患者的核心体温,例如头部受伤或心脏病发作。到目前为止,这通常是通过在心脏和血管中插入一根细管来完成的。但是科学家们正在寻找侵入性较小的方法来监测体内温度。

东北大学的应用物理学家藤原拓海(Takumi Fujiwara)及其日本同事研究了为此目的使用称为氧化锆的白色粉末的潜力。

氧化锆是一种合成粉末,易于获取,化学稳定且无毒。加热时,其晶体激发,释放出电子。这些电子然后与晶体分子结构中的“孔”复合,该过程使晶体发光或发亮。由于这种材料在人体中的使用具有优越的性能,因此科学家希望测试并观察其发光是否可用于监测温度。

该小组在紫外灯下加热氧化锆,发现随着氧化锆温度的升高,其发光强度增强。当近红外激光照射在材料上时,也会发生同样的事情。这表明热和光均可以用于诱导氧化锆中的发光。

接下来,科学家们发现,当放在一块骨头后面并用近红外激光照射时,用肉眼可以看到氧化锆发光。

一起进行的示威表明,氧化锆可能会通过注入体内潜在的温度来监测体内温度,然后在目标位置(例如大脑)上照射近红外激光。材料发光的强度和寿命将取决于周围的温度。

研究人员总结说:“尽管这项基础研究仍未解决一些重要问题,但这项工作是[合成发光物质]在医学领域的一种新颖而有希望的应用。”展望未来,研究人员希望发现一种方法,该方法可以使氧化锆的发光波长从红色变为近红外,因为它可以更好地透射人体组织。因此,可以获得更清晰的信息。

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