Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Natuurkundige die de screening en diagnose van huidkanker bevordert met behulp van terahertz-golven

De draagbare THz-handscanner. (a) Handheld-systeem en huiddiagram. (b) Een enkel onbewerkt THz-referentiesignaal gereflecteerd door een gouden spiegel en het resultaat van het middelen van 20 pulsen. (c) Fourierspectra die aangeven dat middeling het dynamische bereik met meer dan 10 dB vergroot. (d) Diagram dat de twee reflecties van de THz-puls illustreert, één van het lucht-kwarts-grensvlak met het label "A", en één van het kwarts-huid-lucht-grensvlak met het label "B." (e) Voorbeeld van een typisch THz-TDS-spoor gereflecteerd door het grensvlak lucht-kwarts (A) en kwarts-huid (B). (f) Foto van de draagbare sonde die de handpalm van een vrijwilliger scant. (g) Op de punt van de sonde zijn twee krachtgevoelige weerstanden aangebracht om ervoor te zorgen dat bij elke meting een consistente kracht op de huid wordt uitgeoefend. Credit:Geavanceerde fotonica Nexus (2024). DOI:10.1117/1.APN.3.1.016012

Voorafgaand aan de Internationale Dag van Vrouwen en Meisjes in de Wetenschap aanstaande zondag 11 februari, zet de Universiteit van Warwick de schijnwerpers op een natuurkundige die nieuwe technologie ontwikkelt om de diagnose en screening van huidkanker te bevorderen.



Professor Emma MacPherson, die onlangs de allereerste vrouwelijke en jongste persoon ooit werd die de Exceptional Service AwardLink van de International Society of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW-THz) Society ontving, onderzoekt het gebruik van terahertzstraling in medische beeldvorming.

Haar nieuwste onderzoek wordt deze week gepubliceerd op de Advanced Photonics Nexus .

In tegenstelling tot röntgenstraling is terahertzstraling niet-ioniserend; Omdat het niet door water kan gaan, beschadigt het de weefsels in het lichaam niet. Dit betekent dat mensen herhaaldelijk veilig aan de straling kunnen worden blootgesteld, zonder de gezondheidsrisico's die aan röntgenstraling zijn verbonden. Hoewel de potentiële voordelen van terahertzstraling bekend zijn, is de praktische toepassing ervan minder goed ontwikkeld.

Dat is de reden waarom professor MacPherson en haar team van de afdeling Natuurkunde van de universiteit een screeningapparaat bouwen dat gebruik maakt van terahertz-frequenties – iets waar ze al twintig jaar aan werkt.

Professor MacPherson zei:"Terahertz-golven bevinden zich tussen microgolven en infrarood in het elektromagnetische spectrum, en zijn minder energiek en schadelijk dan röntgenstraling en ultraviolette straling. Door deze golven te gebruiken, kunnen we veranderingen in de hydratatieniveaus van de huid zien. kanker, de bloed- en waterstroom verandert in de aangetaste huid – dit kan worden gedetecteerd met behulp van terahertz. We ontwikkelen nu instrumenten om nauwkeurig te kunnen werken bij mensen in de klinische setting."

Naast haar huidige project heeft professor MacPherson door de jaren heen infrarood- en terahertzgolfonderzoek gestimuleerd en de academische gemeenschap ondersteund. Ze was gastheer van de IRMMW-THz-conferentie in Hong Kong in 2015 en regelde dochterondernemingen voor studenten die hun eigen reis naar het evenement niet konden betalen.

Ze heeft ook geholpen bij het opzetten van een prijs voor studenten in het veld en is lid van de commissie voor de onlangs ingestelde Zhenyi Wang Award, die bestemd is voor jonge vrouwen die betrokken zijn bij terahertz-onderzoek. Ze is ook een van de slechts vijf vrouwen die zitting hebben in het internationale organisatiecomité van IRMMW-THz.

Deze maand zei professor MacPherson dat ze "opgetogen" was met het ontvangen van de Exceptional Service Award van de IRMMW-THz Society, die ze later dit jaar zal aanvaarden op de conferentie van de vereniging in Australië.

Professor MacPherson voegde hieraan toe:‘Omdat ik meer dan de helft van mijn leven in het veld heb gewerkt, was het een eer om de Exceptional Service Award te ontvangen. Hoewel de meeste winnaars ouder dan 60 en mannelijk zijn, heb ik de gemeenschap altijd zo gastvrij gevonden, en dat heeft mij het heeft me minder angst gegeven om het patroon te doorbreken – het moedigt me altijd aan om verder te gaan. Collega's hebben me zelfs actief geholpen om eventuele barrières te slechten, en ik wil hetzelfde doen voor anderen."

"Ik werd geprezen voor het organiseren van de conferentie van de vereniging in 2015, iets wat ik deed tijdens mijn zwangerschapsverlof. Het was eigenlijk een geweldige timing voor mij, omdat ik mijn zichtbaarheid in de academische wereld kon behouden terwijl ik van wat vrije tijd buiten het laboratorium kon genieten. Ik weet dat dit zo is iets waar veel nieuwe moeders in de academische wereld zich zorgen over maken; het is zeker een probleem waar we mee te maken hebben, maar het mag ons niet tegenhouden. Ik hoop dat ik op deze Internationale Dag van Vrouwen en Meisjes in de Wetenschap inspiratie kan bieden aan andere vrouwen in wetenschappelijk onderzoek."

Meer informatie: Arturo I. Hernandez Serrano et al, Terahertz-sonde voor real-time in vivo evaluatie van de hydratatie van de huid, Advanced Photonics Nexus (2024). DOI:10.1117/1.APN.3.1.016012

Aangeboden door Universiteit van Warwick