太赫茲療法的前景:有效治療由 COVID-19 引起的感染

NT Bagraev 1 * , PA 戈洛文2, VS 赫羅莫夫1,勒克利亞奇金1, 3, AM 瑪利亞連科1, 3,弗吉尼亞州馬什科夫2,巴諾維科夫3,美聯社 Presnukhina 4,作為魯科夫4KB Taranets 2

1 Ioffe 研究所,俄羅斯聯邦聖彼得堡

2彼得大帝聖彼得堡理工大學,俄羅斯聯邦聖彼得堡

3 Dipole Structures Llc,俄羅斯聯邦聖彼得堡

4俄羅斯聯邦聖彼得堡阿爾馬佐夫國家醫學研究中心

*通訊作者:

NT巴格拉耶夫

俄羅斯聯邦聖彼得堡 Ioffe 研究所

電子郵件: bagraev@mail.ioffe.ru, nikolay.bagraev@gmail.com

收稿日期:2020 年 7 月 29 日

接受日期:2020 年 8 月 1 日

發布日期:2020 年 8 月 8 日

DOI: 10.24966/ACIM-7562/100112

抽象的

展示了矽納米夾層結構(SNS)在穩定的漏源電流條件下產生的太赫茲(THz)輻射特性。由量子法拉第效應產生的輻照頻率由嵌入由負 U 中心限制的矽納米三明治結構的邊緣通道中的微腔參數決定。緊湊型太赫茲輻射源的特性決定了高效醫療應用的基礎。

為確認,本文介紹了肺部病變患者的高效治療結果,包括由新型冠狀病毒感染引起的病變。結果表明,早期(第一天)使用太赫茲輻射可以減少患者在重症監護室的停留時間,以及患者插管和機械通氣的時間,從而減少放射學和藥理學增加患者的負擔,以增加具有危險因素的患者獲得良好預後的機會。

此外,我們提出了關於活生物組織對太赫茲輻射的共振響應的第一個發現,通過測量霍爾幾何結構中製備的 SNS 框架內的縱向電導和橫向電壓的變化,可以識別它們。討論了太赫茲響應的機制,與夏皮羅階相關生成的模型。太赫茲照射下活生物組織的太赫茲共振響應也適用於腫瘤性乳腺疾病的定義,因為最近在太赫茲診斷領域的研究表明,正常細胞和癌細胞的光譜特徵存在差異。因此,有希望的是使用太赫茲輻射源和記錄器來早期診斷乳腺疾病。

關鍵詞

冠狀病毒感染; 負U中心;肺部病變;矽納米夾層結構;腫瘤性乳腺疾病的太赫茲診斷;太赫茲輻照

介紹

近年來,基於它們的材料和納米結構的研究,使得在高達室溫的高溫下檢測宏觀量子效應成為可能,引起了人們的極大興趣[1-7]。揭示這些效應的主要條件之一是有效中和納米結構邊緣通道中的電子-電子相互作用。出於這個原因,在石墨烯、許多相關的拓撲絕緣體和超導體中觀察到高溫 Shubnikov-de Haas、de Haas-van Alphen 振盪、霍爾電阻量子階梯和縱向電導量子階梯[2,3 ],以及矽、6H-SiC 和 CdF 2納米結構,其中邊緣通道被負 U 中心鏈限制 [4-7]。應該注意的是,當邊緣通道被 d 或 f 元素鏈限制時,也可以預測邊緣通道中電子-電子相互作用的中和 [8,9]。但是,由負 U 中心組成的塗層似乎更有效地有助於觀察高溫下的宏觀量子現象 [4-7]。此外,在觀察到的宏觀量子現像中,量子法拉第效應佔據重要地位,正如它所發現的那樣,它導致單個磁通量量子捕獲到包含單個載流子的邊緣通道,從而發射太赫茲的輻射- 和 GHz 頻率範圍取決於邊緣通道長度 [4,6]。結果表明,不僅可以通過改變邊緣通道的尺寸參數,還可以通過將各種微腔系統納入其中來控制頻率和幅度特性[5-7]。因此,開發了各種版本的緊湊型太赫茲輻照源,廣泛應用於實用醫學[10]。

目前,在燒傷、中風、糖尿病、關節疾病、脊柱退行性營養不良病變以及心臟手術患者的維持等方面,已經積累了一些實踐和科學經驗。在聖彼得堡和莫斯科的醫院(1995-2020 年)成功測試了 SNS 設備的太赫茲輻射的使用。應該注意的是,沒有註意到副作用。即使在最嚴重的臨床條件下(燒傷中的休克狀態、中風中的意識受壓狀態和運動障礙、精神運動性覺醒、腦病、全身皰疹性神經節炎中的疼痛綜合徵和糖尿病中的多發性神經病、脊柱和類風濕的退行性營養不良變化)多關節炎)使用太赫茲照射。

因此,使用基於 SNS 納米結構的太赫茲器件的適應症是:

  • • 結合抗休克效果治療熱損傷和其他皮膚損傷

  • • 加速大面積創面、褥瘡和營養性潰瘍癒合,治療術後瘢痕畸形

  • • 在放射損傷的情況下治療皮膚和傷口損傷

  • • 治療免疫系統疾病

  • • 治療嚴重脊椎損傷和預防肌肉骨骼疾病

  • • 糖尿病血管病變的治療

  • • 治療各類關節病,防治類風濕性關節炎並發症

  • • 低血壓治療

  • • 治療肺部疾病

  • • 頜面外科治療面部疤痕畸形

  • • 治療單純性和慢性胃和十二指腸潰瘍

  • • 在麻醉撤出的情況下進行外科手術後的治療

  • • 移動版救護車中的抗休克治療

  • • 運動損傷的防治

  • • 健康治療

此外,根據最新數據,該植物可有效用於治療嚴重的中樞神經系統脫髓鞘疾病。

應該指出的是,太赫茲輻射在世界治療實踐中正變得越來越普遍[11]。此外,遠紅外和太赫茲範圍包括波長分別為 10 至 1000 μm 的輻照,頻率為 300 GHz 至 30 THz,因此通常表示特定的頻率或波長,因為它具有明確的特性。此外,GHz、THz 和 IR 輻射的組合對於對生物組織的直接治療作用最受關注,因為 IR 輻射可以刺激人體最重要的生化反應,而輻射的 THz 成分提供了一種由於蛋白質分子中的鍵“搖晃”[10],這種效應的共振增加,而 GHz 調製會影響 DNA - 寡核苷酸的縱向振動 [5,7]。從 SNS​​ 納米結構中選擇 THZ 輻射的頻率使得目前分子生物學家面臨的更重要的實際挑戰之一是找到識別短鏈 DNA 的更好方法。這些核苷酸鏈稱為寡核苷酸,在基因檢測、法醫學和 DNA 擴增等過程中非常有用 [12]。除此之外,DNA寡核苷酸的太赫茲頻率選擇似乎是實施個體化醫療治療嚴重遺傳病的重要一步。這些核苷酸鏈在基因檢測、法醫學和 DNA 擴增等過程中非常有用 [12]。除此之外,DNA寡核苷酸的太赫茲頻率選擇似乎是實施個體化醫療治療嚴重遺傳病的重要一步。這些核苷酸鏈在基因檢測、法醫學和 DNA 擴增等過程中非常有用 [12]。除此之外,DNA寡核苷酸的太赫茲頻率選擇似乎是實施個體化醫療治療嚴重遺傳病的重要一步。

這種調製頻率的組合可以在無線電波範圍內以與無線電工程中廣泛使用的同步檢測原理完全相同的方式實現,其中短波輻射(高頻)由長波輻射調製(低頻)。很明顯,在光波長范圍的情況下,較短的太赫茲輻照應該被較長波長的GHz輻照調製。這種共生的優勢是顯而易見的,但直到最近,具有相似特徵的源的技術實現實際上是不可能的。然而,從矽納米結構的邊緣通道開發的緊湊型太赫茲輻射源使得可以創建一個在 1-700 微米波長范圍內工作的寬帶太赫茲發射器,並採用太赫茲調製(40 GHz - 3. 5 THz)在整個輻照光譜[10]。如上所述,該發射器用於實用醫學的各個領域,具有很高的治療效果,本文通過對包括冠狀病毒在內的肺部病變患者的高效治療結果的例子來證明這一點。此外,我們提出了關於活生物組織對太赫茲輻射的共振響應的第一個發現,通過測量霍爾幾何結構中製備的 SNS 框架內的縱向電導和橫向電壓的變化,可以識別它們。討論了太赫茲響應的機制,與夏皮羅階相關生成的模型。太赫茲照射下活體生物組織的太赫茲共振響應也適用於腫瘤性乳腺疾病的定義,因為最近在太赫茲診斷領域的研究表明,正常細胞和癌細胞的光譜特徵存在差異[1]。因此,有希望的是使用太赫茲輻射源和記錄器來早期診斷乳腺疾病。

太赫茲輻射的矽源

矽納米結構是一種矽納米三明治(SNS),它代表了一個超窄的 p 型矽量子阱(p- Si -QW),在 n -Si (100) 表面(圖 1)[4,6]。SNS 是在硼的初步氧化過程和隨後的氣相中短時間擴散過程中在霍爾幾何結構的框架內形成的 [4,6]。結果表明,δ 勢壘中的硼原子排列在負 U 三角偶極中心 (B + - B - ) 的晶體學取向序列上,這些序列是由負 U 反應形成的:2B o → B + +乙-[4,6]。發現負 U 偶極子硼中心的存在使電子-電子相互作用猝滅,從而允許在高溫下出現宏觀量子現象,直至室溫 [4,6]。此外,電子 - 電子相互作用的最有效猝滅是在由負 U 偶極硼中心限制的量子阱的邊緣通道中實現的。應該注意的是,負相關能量的大小取決於電子-振動相互作用和電荷相關性的相互作用程度,並通過局部聲子模式的出現來揭示[4,6]。對電導率角依賴性的詳細研究使得確定偶極硼中心的負相關能量值成為可能,0.044 eV,

由於電子 - 電子相互作用的有效中和,位於邊緣通道內的空穴形成量子諧振子鏈,由於法拉第量子效應在穩定條件下產生太赫茲(THz)和千兆赫茲(GHz)輻射沿 SNS 邊緣通道流動的漏源電流,這會引起磁場的出現。反過來,由於電子-電子相互作用的中和,以及由於法拉第效應,在像素中感應出電流,從而產生 THz 和 GHz:I ind ΔΦ = E(hn),其中: ΔΦ= Φ 0=h/2e。根據穩定的漏源電流的值,兩種太赫茲產生機制是可能的[5,7,10]。在低電流 (-7A) 下,上述機制占主導地位,這是由於在捕獲單個磁通量量子期間以像素為單位產生的電流。對於遠高於上述值的電流,太赫茲輻射的產生類似於由兩個背靠背約瑟夫森結界定的框架。在這種情況下,生成頻率由已知關係確定:hn=2e I ind R,其中 R =h/2e 2 - 電阻量子對應於具有單個孔的像素。考慮到所用SNS結構中二維孔洞的密度值,3 10 13 m -2,具有單個孔的像素尺寸對應於 16.6 μm x 2 nm,這反過來又導致頻率為 2.8 THz 的 THz 輻照的主要產生。

圖 1:(a)具有典型尺寸的 SNS 設計。(b) 硼的偶極子三角中心 (B + - B - ) 與負 U 能量和限制 p-Si-QW 的 δ - 勢壘中的硼偶極子中心鏈。

因此,在存在尺寸與內置在邊緣通道中的像素或其組的尺寸一致的微腔的情況下,太赫茲輻照功率可以顯著增加。此外,通過在存在負 U 中心的情況下改變嵌入在 SNS 邊緣通道中的微諧振器的參數,可以選擇太赫茲產生頻率 [4-7]。

因此,內置微腔的特性決定了對應於電磁波譜的一個或另一個頻率範圍的太赫茲發射光譜的形狀。例如,如上所述,為了獲得頻率為 2.8 THz 的有效輻射,這對於生物學和實用醫學 [13-15] 的目的極為重要,有必要根據像素的大小包含單個孔,將尺寸為 16.6 μm 的微腔插入邊緣通道,其存在反映在電致發光光譜中作為 Rabi 分裂(圖 2)[5]。

圖 2:(a)——嵌入微腔的 SNS 的電致發光光譜,證明了在頻率為2.8 THz,這對於生物學和實用醫學極為重要。I ds = 30 毫安。(b) - 用於 IR 和 THz 治療的“IR-Dipole”治療設備;儀器中使用的 IR-THz 發射器如插圖所示。

按照上述原理製造的緊湊型太赫茲發射器是“IR-Dipole”(圖 2)和“Infrateratron”治療設備的基本元件,已成功用於治療許多具有社會意義的疾病 [10 ]。在穩定的漏源電流流過 SNS 的條件下,該設備產生的 THz 輻照的全光譜如圖 3 所示。

圖 3:治療設備“IR-Dipole”和“Infrateratron”在不同工作電流下產生的太赫茲輻射全光譜。使用 IR-Fourier 光譜儀 Bruker-Physik VERTEX 70 獲得的光譜。

太赫茲輻照在肺病學中的應用

創建的“IR-偶極子”裝置的重要應用之一是在心臟手術中的實踐,以消除手術後的早期肺部並發症,例如,在主動脈冠狀動脈搭橋手術後 [16]。應該注意的是,肺部並發症的發展會加重心臟外科患者的病情,需要額外的治療和診斷措施,增加藥理學負荷,延長住院時間並可能導致死亡。在 VA Almazov 國家醫學研究中心(聖彼得堡)詳細分析了 IR-Dipole 設備產生的太赫茲輻射對治療肺部疾病患者的有效性。

在心血管外科復甦科的基礎上進行了一項與偽對照(“病例對照”)的觀察性回顧性開放比較研究,該科接收冠狀動脈旁路移植術和/或心臟瓣膜修復術後的患者。該研究包括肺部局灶性浸潤性變化(NP和VAP)形式的晚期並發症患者。區分兩組:除藥物治療外,在大寶穴(RP 21)上使用IR-偶極子裝置進行太赫茲照射的組,以及接受標準治療的對照組治療。

早期(第一天)使用太赫茲輻射可以:將患者在重症監護室的停留時間減少 4-8 天;減輕患者的放射學和藥理學負擔;將患者插管時間和機械通氣時間縮短 4-8 天;增加有危險因素的患者獲得良好預後的機會;提前4-8天開始康復措施。IR-Dipole儀器治療不同病因肺炎的有效性對比分析見圖4。

圖 4:太赫茲輻射治療肺炎的有效性。

下面的臨床例子說明了使用太赫茲輻射的效率。患者64歲。診斷:冠心病。冠狀動脈粥樣硬化。心絞痛。高滲性疾病。2012 年 6 月 6 日手術:胸骨切開術、乳腺冠狀動脈旁路移植術、鈍緣動脈、對角動脈、右冠狀動脈靜脈移植術,體外循環和血液心臟停搏。06/06/12 術中 - 血流動力學下降,心室顫動。進行了復甦措施。操作的主要階段沒有任何特徵。術後病程極其嚴重,伴有心血管和呼吸衰竭、代謝紊亂、肺炎和膿毒症。從 06/10/12 到 06/15/12 進行機械通氣。2012 年 6 月 13 日臨床,實驗室,並出現雙側下葉肺炎的影像學徵象。2012 年 6 月 13 日抗生素治療已經開始(根據普遍接受的方案)。在會診的討論中,使用 IR-Dipole 設備的太赫茲物理治療被添加到治療中。表 1 列出了用太赫茲照射治療肺炎期間關鍵血液參數的變化。

太赫茲輻射在新型冠狀病毒感染並發肺炎中的應用

在這項研究中,在住院階段的早期康復期動態觀察了 12 名 44 至 67 歲診斷為 U07.1 + J12.8 的患者。患者是聖彼得堡的居民,因出現呼吸衰竭、乾咳、虛弱和體溫過高的跡象而在該市的醫療機構住院。住院後,確診為“COVID-19,病毒識別”(代碼 U07.1 - https://icd.who.int/browse10/2019/en#/U07.1)。根據計算機斷層掃描(CT)結果,根據臨床和生化血液檢查指標(有炎症過程標誌物)明確診斷,並補充社區獲得性雙側多節段肺炎和一級呼吸衰竭(另一種病毒性肺炎 - 代碼 J12.8 - https://icd.who。

將考慮年齡、性別、主要診斷、並發症和臨床症狀的患者根據這些參數分為兩組:主要組(MG)和對照組(CG)。兩組患者均接受了抗菌、抗炎、對症、抗病毒和胃保護治療。除了早期康復期的藥物治療外,OG 患者還使用“IR-Dipole”裝置進行了 10-12 次的太赫茲治療,直至出院。兩組患者,每組6人(3男3女)病情惡化3-5天后住院。他們沒有甲狀腺疾病史,也沒有檢查過程中發現的該器官病理學特徵的變化。該組的主要合併症是脊柱退行性營養不良疾病(DSD),沒有需要藥物治療的臨床症狀。所有患者均無不良生活習慣。CT資料顯示,所有檢查患者雙肺各節段均有多個廣泛合併灶,呈不規則形狀的“毛玻璃”型浸潤。病灶總體積超過50%。各組臨床及實驗室血液參數數據見表2-4。

在早期康復期開始使用太赫茲輻射的適應症是臨床症狀沒有惡化(穩定),血液和尿液的臨床和實驗室參數有所改善。還考慮了對患者食慾、睡眠、尿量和排便等生理參數的評估。主觀症狀也被考慮在內:情緒、是否存在虛弱、頭痛、頭暈、表現。使用 10 點 Robson 量表(隨數值增加而增加)評估主觀症狀。結果如表5所示。

*羅布森量表:

https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?CC=GB&NR=2049431&KC=&FT=E&locale=en_EP]

在太赫茲治療期間,我們使用了一項監測穴位溫度 (MTAP) 的測試,該測試成功地用於治療心臟手術患者的 VAP。在非接觸式紅外溫度計的幫助下,皮膚表面的溫度是在一組代表性穴位的中心投影中測量的,這使得使用 IR- 可以正確選擇照射區域偶極子裝置以增加治療的​​有效性。

在 COVID-19 肺炎並發症的情況下,除了基本的溫度測量點集外,還確定了其他具有代表性的穴位 (AP):七舍 (E11 / St11)(配對)和天兔 (VC22)(圖 5)。這些穴位在反射療法中用於治療咳嗽、氣短、膿痰、支氣管炎、甲狀腺疾病和肺部疾病。由於這組甲狀腺問題的所有患者都沒有被診斷出來,因此 AP 數據的溫度監測將反映 COVID-19 的康復過程狀態,並以肺炎的形式出現並發症。

圖 5:七舍穴(E11/St11)(配對)和天兔穴(VC22)。

為了將非接觸式紅外溫度計正確定位在解剖結構的投影上,在太赫茲治療程序之前,有必要觸診甲狀腺的左右葉和它們之間的峽部,稍微傾斜頭部背部。健康人MTAP測試的AP組和體溫規範指標見表6。

其中: T aver - 平均溫度;rl - 成對點的溫差;T o C Merc - 用水銀溫度計在右腋下測量的溫度。

為了簡化重症患者在 AP RP21 中的溫度測量,可以在左右腋窩中央使用非接觸式紅外溫度計測量溫度,類似於 AP RP21 溫度計,允許觀察康復過程。

MG患者在太赫茲治療開始前和療程結束時測得的AP氣射(E11 / St11)和天兔(VC22)溫度的最小值和最大值見表7。

早上到AP大寶(RP21)震中的溫度較高的一側進行太赫茲治療程序(4-5個程序,直到溫差減小),然後到震中。 AP Qishe (E11 / St11) (paired) 和 Tyantu (VC22) 6-7 以上程序按同樣的升溫原理。在甲狀腺峽部溫度升高時,整個腺體區域都暴露在外。

研究發現,甲狀腺解剖結構的溫度指標對於評估冠狀病毒感染並發症病程的動態很重要,在以病程形式進行太赫茲輻照程序時應作為參考點應用。應在兩側進行腋下體溫測量,並應考慮最高讀數。

根據 CT 數據,在兩個檢查組中都注意到具有積極動態的病理過程的常規過程。然而,發現太赫茲輻射是冠狀病毒感染並發複雜性肺炎的有利結果的重要附加因素。考慮到藥物治療和強化治療方法的不同版本和趨勢,太赫茲照射在早期康復階段減少副作用,促進患者早日康復。到太赫茲治療療程結束時,幾乎所有 MG 患者的臨床和生化血液參數都在正常範圍內。

以上都表明了太赫茲輻射治療冠狀病毒引起的肺炎的前景。由于冠狀病毒引起 SARS,主要損害肺泡,因此暴露於太赫茲輻射可以刺激細胞的蛋白質活性,激活其保護機制,還可以阻止病毒粒子加入細胞受體。此外,太赫茲輻射導致氧以自旋依賴性捕獲到下擺中的鐵離子,從而促進其運輸和相應的血液氧合(猩紅血)[10]。

太赫茲輻照在早期診斷乳腺疾病中的應用

為了更好地了解載流子在超窄量子阱邊緣通道中的傳輸特性,這是 SNS 的基礎,特別是約瑟夫森效應,進行了一個實驗,其中 SNS 被用作一個記錄器和太赫茲輻射源。為了在這種情況下記錄太赫茲響應,在量子阱平面中施加電壓的條件下,特別是沿著和跨越其邊緣通道(其中實現了量子自旋相關載流子傳輸),夏皮羅的識別步驟,被使用[17]。因此,使用了一對 SNS,其中一個作為源,另一個作為太赫茲輻射的記錄器。測量 U xx上的電壓時的夏皮羅步驟記錄器的(源-漏)接點在以 SNS 為源照射時會產生共振,通過測量記錄器的 U xx(源-漏)接點上的電壓變化來記錄共振。在這種情況下,記錄儀的諧振響應是源電磁場變化的結果:hν = 2eU xx [17]。實驗過程中,設置源漏記錄儀的縱向電流,並在觸點U xx處記錄電壓降。然後,穩定的源漏電流隨時間變化,這也代表了外部電磁場的來源。在這些條件下,在接通源電流的同時,U xx出現了響應,這似乎類似於夏皮羅步驟。

對於太赫茲癌症快速診斷研究,我們構建了一個帶有 SNS 的光譜儀,內置在霍爾幾何結構中,用作太赫茲發生器。在實驗期間測量電流-電壓特性。設備瞄準腫瘤定位點。為了找出生物組織的反射和/或發射特性之間的相關性,對遠離初始點的點進行了重複測量。在這種情況下,生物組織充當發射器,而 SNS 是太赫茲輻射的記錄器。換句話說,設備作為平衡記錄器運行。即,器件的電流-電壓特性攜帶有關生物組織特性的信息,這在 U xx對與頻率互連的穩定漏源電流的依賴性中顯示(圖 6)。

圖 6:由 SNS 的電導揭示的太赫茲響應,這是從生物組織和 SNS 發射器的輻射平衡中獲得的。這些光譜特徵使我們能夠對組織的各種病理狀況進行分類。

依賴性顯示了三種不同的病例,它們對應於女性乳房腫瘤學的不同階段。使用超聲和高分辨率 X 射線方法進行控制。很明顯,信號功率隨著癌症的發展而增加。除了頻率為腺嘌呤 (3.2 THz)、鳥嘌呤 (2.9 THz)、胞嘧啶 (2.7 THz) 和胸腺嘧啶 (2.5 THz) 的 DNA 寡核苷酸在腫瘤學發展過程中的貢獻外,還出現了其他特徵表明該淋巴系統。此外,局部太赫茲電流-電壓特性的相位很大程度上取決於輻照對生物組織的影響部位。此外,在基頻之一(160 GHz)的區域中,電流-電壓特性存在特性變化,這反映了淋巴系統的運作。特別是,信號的相位變為負值,以及峰值向大約 120 GHz 的頻率範圍移動,表明癌症的活動增加。在 3 THz 區域中觀察到的 IVC 信號的類似相位變化與患者的 DNA 結構相關,其中載流子在腺嘌呤-胸腺嘧啶鍵上隧穿。即,光譜特征代表人類基因組。患者共振頻率上信號相位的變化表明腫瘤的活動性增加。它是未來更詳細的太赫茲診斷的基礎。在 3 THz 區域中觀察到的 IVC 信號的類似相位變化與患者的 DNA 結構相關,其中載流子在腺嘌呤-胸腺嘧啶鍵上隧穿。即,光譜特征代表人類基因組。患者共振頻率上信號相位的變化表明腫瘤的活動性增加。它是未來更詳細的太赫茲診斷的基礎。在 3 THz 區域中觀察到的 IVC 信號的類似相位變化與患者的 DNA 結構相關,其中載流子在腺嘌呤-胸腺嘧啶鍵上隧穿。即,光譜特征代表人類基因組。患者共振頻率上信號相位的變化表明腫瘤的活動性增加。它是未來更詳細的太赫茲診斷的基礎。

概括

以上所有表明了將太赫茲輻射用於治療和診斷各種病理的醫療應用的前景。看來紅外-太赫茲輻照也可以用於設計用於不同疾病的特殊治療和預防的醫療器械,因為人體中絕大多數最重要的生化反應似乎都被該光譜中的光泵浦所增強。範圍。“IR-Dipole”是為將這些想法付諸實踐而構建的設備,它在 40 GHz 至 3.5 THz 的太赫茲調製頻率值提供的 1 – 700 nm 波長范圍內產生 IR-THz 輻射。該設備是使用矽平面納米技術框架內的不同技術開發的。

但這只是第一步。接下來需要的是與每個 DNA 寡核苷酸相關的獨特太赫茲特徵的完整庫。這應該是可能的。其目的首先是分析構成寡核苷酸的每個單體和二聚體分子的 THZ 共振特性。來自這些的太赫茲特徵應該提供一種個性化醫療,通過創建單獨的太赫茲芯片用於非侵入性控制和不斷校正身體的生理參數:糖水平等。同樣,這種通過頻率選擇的芯片應該控制自旋的特性依賴氧通過血紅素中的鐵離子轉運,從而反復增強肺部病變的保護功能,而不管對它們負責的病毒類型。

由於受控的 ATP GTP 反應(見[13]),在太赫茲範圍內的電磁波譜中的頻率選擇能夠導致蛋白質的細胞內和細胞外運輸的受控增加(見 [13]),從而增加身體的免疫特性,以及作為 - 阻礙腫瘤疾病的發展。最後,如今,能夠執行特定功能的單個太赫茲芯片的實際實現實際上沒有任何技術和技術障礙。

致謝

這項工作是作為附屬組織計劃的研究計劃的一部分進行的。這項研究沒有收到任何外部資金。

遵守道德標準

在涉及人員的研究中進行的所有程序均符合機構和/或國家研究倫理委員會的倫理標準和 1964 年赫爾辛基宣言及其隨後的變化或類似的倫理標準。研究中的每個參與者都獲得了知情同意。

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