LOOKING AT BIOLOGICAL SYSTEMS WITH TERAHERTZ RADIATION
Transcription
LOOKING AT BIOLOGICAL SYSTEMS WITH TERAHERTZ RADIATION
! " " # $ $ % & ' ( ) &$ $ ' & ( , . ( - , . / . ( * + * , &( &$ * & - ( 0 1 2 2 1 67 67 8 9 8 1 ) * & & 0 0 0 3 5 3 8 9 3 : * 0 ; 2 < 2 < 7 ( 1 0 0 0 31 3 3 4 3 1 . ( ) 0 2 0 ' = / > . ) 2 1 : 7 4 ; - * 2 * ; @ : ) ? 2 1 ; 2 - 1 3 * 5 5 @ ! : * A & - @ D : 1 2 1 2 B ; 2 1 $ 3 2 2 3 2 0 C 0 ( . 1 : $ 1 ; ) 2 G ! " " # # ; * 1 2 1 0 1 0 - 0 F 3 E ; 2 B 1 1 0 0 ; 1 ; 0 B B 1 0 •( E 1 2 ; ; : . = 1 3 : B 2 - 1 F 3C - * 1 H 2 2 7 : & ; 1 2 I ; 3 : ; 1 0 6 J9 2 1 ; ; 1 1 ; 6 2 9 3 0 3 ( . 1 : ; $ , E ( 2 H 2 1 2 1 ) 1 2 * ; 1 ; I 2 1 2 : : 2 6 2 9B , E ; ; ; ; ; 5 8 , 9: 0 2 1 0 1 2 ; 1 6 " C 3 1 ? K 3 1 . & 1 ; : 1 1 ; C 6 9 ;; 2 C - . 1 : - ? 7 L : ; 5 B 1 0 $ 0 B - 2 ; 5 1 H I ; E 2 ;; 2 2 7 5 6 4. D 9 2 0 2 ; 1 E 0 32 3: , ;; 2 3 3 1 $ C 3 ? 1 2 1 6 1 4 ;; 0 ; 1 3 0 93 0 1 2 ; 3 C 5 3 & 2 1 2 ; ; , 2 6 0 8 9 ; ; 1 2 2 3 ( 1 1 1 K ; * 3 0 ; 1 ; 2 1 B : B 1 1 3 1 ; ; ; 1 ( 3 ) 0 1 2 1 : 3 ( 1 C 0 ; 1 - - 0 ; ? H ; 2 I 0 3 2 : 2 F F 2 2 H ; 7 1 0 : 1 I F F - 1 1 0 2 0 2 3 ) 2 2 * ) 2 * ; * ; & 2 ( A . ( & , 2 2 : A 1 1 2 : - 2 * 2 ( : 0 5 M ( ; * 2 2 1 2 2 2 ) 2 A 2 5 3 , 2 * 47 ? 6 * : 9 . ; , E ( ( 2 3 0 5; 1 2 ? 6N O ! - ; 9 ;; 1 ; 3 2 2 : 2 2 3 : 1 1 ; 1 H ) 1 5 ; ( F B 2 I 1 ; 1 1 ? 3 ( 6 0 6- 9 ; C ; . ( 93 ; & : * @ 5 : @ ! : : 32 3 ; ; 2 2 32 3: ( F 33 2 B ; ; @ D : 1 1 4$ 2 B : 1 32 3 0 1 2 ; 2 2 2 1 ; F 3 1 @ : * 5 & 3 * ) 5 * 2 ( 7 ( &. ; 1 ) 1 3 . + * 1 ( * 8 ( * 1 1 A $ 0 - ( . , ( * 0 2 3 ( 2 , 1 1 1 ( ; 1 < 1 2 * ) 1 1 1 1 2 2 1 ; 1 0 2 5 ; ; 1 3 2 3 2 ; 2 2 3 ( 0 1 2 < : 3 A * 0 * 1 ) 2 6 32 3 1 9 E ; 6 9 0 1 ;; 2 2 3 * 0 3 6 * 9 1 2 3 * ( 0 1 2 : 3 3 D # : ! 1 P K ! ! Q 3 ! " " G 2 ) 5& ( . 2 ( & 2 2 ; 1 1 1 6 32 3 3 93 ( 0 1 2 : < . ( -15 S21 (dB) -20 normal oligo mutated oligo control oligo -25 -30 -35 400 450 500 550 600 650 700 frequency (GHz) ( 6; - 2 1 9 1 0 ; ; ? 5; 3 ; 3 3 ? ( ) 1 5 7 1 . ( B 1 : 1 1 ) : 1 1 2 ε ;; 2 6! G " ' - 9 ; ( ; 0 1 2 : <3 2 A 3 3 1 ? 3 ; 5& < ( 8 0 1 2 G P ! " " D : 5) ' 2 1 D ; ) ; 6 ; ; 1 9 1 1 3 ; 3 - ; 1 2 1 2 3 3 ; 5 && 0 , 1 : 2 , 1 1 B 6 9: 2 1 0 ; 3 K ? 1 1 1 ; ; ? : ; E 1 1 1 0 3 < ( 0 1 2 : , 3 5 Q P P 6! " " R 9 B 2 6 ' 2 9 ; 1 1 6 9 6 + A ) 9 0 1 0 ; ) 2 1 - 6 . 9 1 1 : ; ' 1 1 ( 0 1 2 : ' 2 3 ; ; , ; ; 1 ( ; * 3 0 3 3 ( * " P 6! " " R 9 3 5& ( 0 1 2 0 0 0 3 ? ' 1 1 0 1 : 2 ; ; - 2 5 - 1 ? 1 " T 0 B 1 3 2 6 " B 1 : 2 1 3 ) &' 2 93 E 3 ; 1 1 1 0 6 32 3 % 3 S 93 5&& & ; 32 3 H ; 0 1 1 2 1 0 - ( - 9B 2 I ; 4 - 5 1 3 2 0 3 ; 6! 3P ; ? 6 λU G 5 R P 9 0 ; 0 5' 3 - ( 0 1 2 2 ! " " G B " D : ! D " ! D " G : 3 5 ( * 5&&& 1 0 1 6 1 ;; 1 0 9 3 0 1 0 1 1 2 3 7 6V ; 1 C 9 1 ; 0 1 : 4 1 1 6 2 ; 1 " " " 1 ; ; ;; 1 1 93 0 3 , ( 2 0 1 2 : ( * ! " " 5 &8 - 2 0 3 & 1 ; 7 3 1 ? F J ' •( 0 1 2 : ( 1 0 2 2 @ ! : & ; * A & . ( - 2 1 2 1 0 2 3 ; E . 2 ;; C 2 0 C 7 - 2 & ; : ( 1 * * = * 6 6∼Q * E 9 - ? 9 ; ? 6∼ P µ 9 1 6 4( 9 ' ( & V : ∼ " 5! " µ 2 1 •( 1 3 1 0 * 1 2 * : ( 3 1 2 * * / ( > 0 1 2 ! " " : - ! " µ 0 ; 0 1 1 1 1 93 3 1 1 6 1 1 2 3 1 1 2 ; 1 B 1 ;; ' 0 . 4 - , ;; , E 2 0 6 - . 2 , ;; - 1 1 V 0 0 F 33 1 1 2 2 F F 9 ; 6 " ; 5 3 6! " " ! 9 ;; ;; ; 2 2 D Q 0 1 ! 4 : ; C : 0 2 2 , ;; J ' - ; 3 9 ;; ; 1 & ; * 1 2 ) 0 1 $ D Q E $ ? 1 ; 3 ;; ; ? ; E 3 ( 6! " " ! 9 0 1 2 5! 3 3 ; . P " µ ' - : * - 1 V 3 1 3 ) 3 1 - 0 1 - ) . 1 & 0 2 C ! 5 2 ; " 3 # 1 ; 3 1 B 2 2 - 2 0 1 ; 1 6 " 2 5 8 3 9 0 ; 3 ; 7 L 1 : 3 E ; ? ; 2 1 1 ; 2 ( * 1 ( 0 1 2 0 : 2 6 0 1 0 3 1 2 E 2 9B $ >* ; : 1 0 ; 3 1 " ' - ( $ 0 1 , . , ( 7 1 2 1 ' : ( ; ' 3 , E . 1 1 5 2 3 ( ( H ( ) ; - 1 1 . E ; ( 2 1 1 1 C ; ;; ; 2 E 1 ( I 3 1 “* 1 I 1 ; 1 - ; 7 H 1 ; 1 6λW W ; - ; 1 1 1 1 2 ; $ ( 0 1 2 ! R ! " " # 3 2 H ; : ( E 1 3 3 ( 1 93 1 3 I 1 ( * I @ D : A $ 2 & ( ( 0 0 1 2 : 6 3 $ 95 , E $ % 1 ) B 6) 95 ( 0 1 2 : < $ E ; 1 & , ; 1 6 9 1 3 1 ; ; 1 & 2 1 3 1 2 1 1 ;; ; & 0 1 2 32 3 1 3 2 2 1 ; V 3 2 2 - & 2 ) 5 2 ;; ( 6 0 2 ; 9 1 2 : 1 ;; ; 0 0 5 2 3 . ( 2 % 2 2 1 8 0 0 1 3 . 1 3 - 7 ? Material <n> σ <µ> σ 1 De-ionised water 2.04 0.07 225 21 2 Tooth enamel 3.06 0.09 62 7 3 Tooth dentine 2.57 0.05 70 7 4 Skin 1.73 0.29 121 18 5 Adipose tissue 1.50 0.47 89 23 6 Striated muscle 2.00 0.35 164 17 7 Cortical bone 2.49 0.07 61 3 8 Vein 1.58 0.49 110 43 9 Artery 1.86 0.40 151 25 10 Blood 2.01 0.03 199 8 11 Nerve 1.95 0.46 246 27 Table 4.1: Terahertz Frequency Parameters of Human Tissue. 1 1 1 6 ; ; 9 1 E E 2 1 1 3 3 E 1 3 - 1 . ; 1 0 & ; 1 0 1 ;; ; 3 , ;; 2 ; ; 2 ( 1 ;; 6 0 ; 1 2 ; : 3 8 0 1 % 3 1 ; 2 9 ; 3 & , E . 2 2 E C * 2 2 1 2 $ 2 : 2 # # # 3 2 ; 1 3 ; 60 1 2 93 1 1 1 : 1 1 3 1 0 ; J 1 1 : ; 5 0 ) A 2 2 0 1 ; ) 2 J ( ? ; 2 ; 7 N ; µ ; 0 &1 1 λN 2 1 " " µ 3 1 1 ( : 1 ; H 5 1 ; I 3 3 1 ; 2 0 : P " µ 1 2 * 2 6 ! 1 0 1 1 5& 3 ; 3 9 - : M ( ; 6 0 3 1 2 0 : ( 1 ) 1 2 0 9B 0 4 B 0 3 2 0 : ; 1 5&& , * 1 32 3 ) ( 5( S - !" 3 ( ; ( 0 1 2 2 : 1 ) ( 1 A ) 5 ! P 6! " " # 9 : C 1 2 6 1 0 9 0 3 - M ( 0 1 2 % : < 2 1 5& 8 ? * ( ( 0 E 1 2 B 1 1 < & ; 1 A D " 6! " " # 9 * : $ : 6% ! " " # 9 * * 7 3 % 6 ; 6/ > 1 ! " " R 9 ∼ " µ * 2 ! " " # 9 : 3 3 5&& 6 • M * ! " " 1 1 •( 0 1 2 : 6 9 3 3 3 ! " " G 9 ; 3 5 * ; 3R - 1 3 1 ( 0 0 0 1 2 : ; 2 ; 3 P µ & * 2 , 7 1 * 1 , - 3 ; 1 1 5 1 3 2 2 - 1 3 2 0 ; 1 ( D E 0 1 2 : < 2 1 " K ! D 3 3 , ' 1 1 50 - &1 : ; - ; 1 4 - 7 X 6 9 ; > 0 1 ( 3 0 1 2 : < 2 1 3 2 2 - ; 1 ( * 5 32 3 Y 5 , 9 1 ;; 1 2 E ; 1 E 32 3 1 2 2 2 1 1 0 1 ; 2 K 0 1 ? 3 ; 1 4 ; 0 2 1 3 2 1 3 ' 1 1 3 0 1 3 0 2 0 5 ; 0 0 1 2 3 ? 2 3 ; 2 1 6 32 3 1 1 ; - 2 3 5 0 1 1