太赫兹波段超材料在核酸恒温指数扩增检测上的应用*

李永川，王思江，毛洪艳，颜识涵，刘毅，魏东山，夏良平*，黄庆*

（1.第三军医大学西南医院检验科，重庆400038；2.中国科学院重庆绿色智能技术研究院，跨尺度制造技术重庆市重点实验室，重庆400714）

太赫兹波段超材料在核酸恒温指数扩增检测上的应用*

李永川1，王思江2，毛洪艳2，颜识涵2，刘毅2，魏东山2，夏良平2*，黄庆1*

（1.第三军医大学西南医院检验科，重庆400038；2.中国科学院重庆绿色智能技术研究院，跨尺度制造技术重庆市重点实验室，重庆400714）

超材料对电磁场具有介电环境敏感和局域电场增强等奇特的电磁特性，近年来广泛用于无标记生物检测。文中设计并制作了一种金属开口谐振环阵列结构的超材料，在太赫兹波段下分别检测核酸恒温指数扩增前后反应体系，在氮气干燥环境下，扩增反应前后的频率偏移量分别为Δf1=（54±3）GHz、Δf2=（60±5）GHz。实验结果显示金属开口谐振环阵列结构的超材料可以作为一种生物传感器快速无标记检测核酸扩增前后的变化。

太赫兹；超材料；金属开口谐振环阵列

EEACC：7230doi：10.3969/j.issn.1004-1699.2016.09.007

太赫兹THz（Terahertz）波是指频率为0.1 THz～10 THz的电磁波，它具有独特的优点：能量低，不会对生物大分子产生破坏作用［1］；相干性，可通过获得THz的相位和幅度变化，得到生物大分子的吸收系数和折射率［2］；指纹谱特性，生物大分子的内/间的弱相互作用力和骨架振动等正好位于THz频谱范围［3］。因此，近年来，THz技术在生物医学检测领域的研究越发受到重视。但由于目前THz生物检测技术的灵敏度较低，不能有效检测微量的生物大分子，因此，发展一种操作简便、可进行高灵敏THz生物检测的通用手段逐渐成为大家研究的焦点。……