太赫兹光谱技术在口腔微生物检测中的研究进展

摘要

微生物与人类健康关系密切，其致病性是多种感染性疾病的重要病因，尤其在口腔医学中表现为龋病、牙周病及口腔黏膜病等常见疾病。精准、快速的微生物检测是疾病早期诊断、靶向治疗及疾病预防的关键。传统方法如细菌培养、分子生物学检测等虽具特异性，但受检测周期长、操作流程复杂及实验条件依赖性强等限制。太赫兹（terahertz,THz）光谱技术因其非电离性、高灵敏度以及对水分子和生物大分子的特异性响应，在微生物检测领域展现出重要的应用潜力。结合THz时域光谱、近场成像及超材料增强技术，研究表明该方法能够有效区分细菌、真菌和酵母菌等不同微生物类型，甚至可鉴别革兰氏阳性与阴性细菌，以及判断细菌的存活状态。并通过机器学习提升了该方法信号特征提取与分类的准确性，在多类别微生物识别、耐药菌株判别及微生物浓度定量等方面表现出显著优势。然而，目前THz技术仍受水分强吸收、穿透深度有限以及缺乏标准化光谱数据库等问题制约，未来亟须在降低水分干扰、提升复杂样本检测能力及建立统一的微生物光谱标准方面持续突破。本文系统综述了THz技术在微生物检测中的最新进展，分析了技术机理、优势及临床转化挑战，并提出未来研究方向。

关键词

太赫兹光谱 / 微生物 / 太赫兹时域光谱 / 太赫兹近场成像 / 热曲线 / 超材料 / 成像 / 机器学习 / 微生物检测