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制药业采用太赫兹技术

离线im286

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0楼发表于: 2009-09-18 20:22:15

太赫兹技术用于研究药物外层腹膜，仅仅是制药业得益于太赫兹的一个方面。近日Teraview 产品发展部副总John Paul Cerroti（以下简称JPC）将他在这一领域内的最新发现和技术的潜在市场作用和Jacqueline Hewett（以下简称JH）交换了意见。
Teraview 公司是一家全球首个将太赫兹射线仅用于商业开发的英国公司。公司创建与2001年4月，当时仅仅是日本东芝公司欧洲研发部（Toshiba Research Europe）的一个分支，但至其创业至今，公司已筹集了价值1千万英镑（￡10 m 及?14.6 m欧元)的风险投资基金。

THz radiation
JH: Teraview公司的目标应用领域是什么？
JPC: 我们有三个应用领域即: 分析领域，医药领域和安全领域。分析领域的主要核心是集中在制药工业以及相关的分光计和成像技术方面。医药领域主要集中在辨别癌细胞，尤其是皮肤癌细胞方面。目前这一技术还处于临床运用前阶段，离真正的临床试用还有一段时间。当然针对所切组织，我们目前能够区分出健康组织和患癌区域的差别。至于第三点，安全领域我们主要是研究在机场安检设备扫描等方面的应用。在太赫兹的光谱学中，对比机制就是折射率。这就意味着我们能看见一些靠金属探测仪或X光透视仪无法识别的物体如陶瓷做的刀具，甚至对于塑料炸弹，我们也能得出其分光指纹，从而对其进行鉴别，因此我们能查出在哪有什么东西。
这种不同的应用领域其商业运用所处的阶段也不同。目前发展最为先进的要算在分析领域的应用。在市场上就有可以看见分光计和成像仪的广泛使用，最近我们刚刚启动了一个有关增强版多样性的分光计的项目。在全球知名的多家制药公司，我们的系统同样运作得非常不错。

Medical uses of THz radiation
相对于此，在安全领域内的运用，其先进程度则更需要提高。在成功经营、销售其商用产品之前，我们还有待提高。目前我们正和Smiths Detection 公司通力合作，研发尚处在理论验证阶段。不过我们相信，一旦通过验证，我们就可以设计出如运用于机场的安检设备原型等等。在此之后，当然还会面临一系列的调试和测试，然后我们的成品便可以进入最后的销售阶段。
JH: 太赫兹技术是如何应用于制药工业领域的？
JPC: 制药领域的一个重要环节就是多态现象，这就是某个化学个体它可以有多种不同的结晶形式。而问题就在于不同的结晶形式其溶解度也不同，有些差异甚至是天壤之别，比如，有些个体的不同溶解度相差竟然会达到500比1。药物在胃中溶解的动力会影响药力的释放和效果，所以如果能精密的控制这一过程将对制药业影响深远。
尽管目前有一些技术能够同时监控晶体的形成，但是，这些技术在某些情况下，并不能尽善尽美。例如：运用Raman 光学镜加热药物样本，但是它可能会引起药物多态状态的变异。再如，运用X-光衍射技术，除非你仅仅采用晶体的最理想定位，否则也会产生误差。但是如果运用太赫兹技术，这些问题便可以一一回避了，因为我们所关注的不仅仅是原子的震动，我们的重心是关注分子间的振动。
太赫兹辐射的另外一个运用就是针对药品覆膜的成像，它可以对外膜进行复合或多层成像的绘制。设计药品的外膜主要是控制药力的释放速度，所以能够精确的控制其外膜的结构和溶化速度对于药物的释放有极其重要的作用。现存的技术如果需要检验则需要将药片进行切割，但是运用太赫兹技术，我们则不需要切割就可以对药品进行三维立体成像。
具体的做法是，我们将脉冲撞击药片以获得不同的放射，当脉冲遇到不同的药物外膜涂层时，反射率就会不一样，这样一来，我们就可以进行不同的分光测绘。在时域中，我们得到反射回来的脉冲，采用Fourier转化（Fourier-transform）为频域并获得药物中不同部分的光谱。到目前为止，全球只有我们才可以将这两种技术合二为一。在药物的外部覆膜技术，同次性和整合性方面，我们已经做了许多的努力。
JH: 目前，你们如何产生太赫兹辐射？你们目前在寻找替代技术吗？
JPC: 我们运用钛兰宝石激光器产生在80兆赫兹的次-100fs脉冲。该脉冲以一个外加偏置电压撞击半导体靶，其原理类似于芯片上的同步加速器。当脉冲到达时，电子移动到传导带并在场的作用下加速运转，其结果产生的宽带太赫兹辐射就是有限的衍射并覆盖40GHz-4 THz区域。
我们目前有许多项目,其中就包括量子流激光(QCLs)，但是问题是量子流激光QCLs 是单波长其运用的领域比较专业和特殊，在生成宽带太赫兹辐射方面，它们不大可能会替代脉冲系统。
JH: 你们有意缩小产品尺寸并减少其价格吗？
JPC: 从长期来看，当然是。目前的太赫兹设备大约有复印机大小，我们期望它能够缩小到能够在凳子上就可以操作。至于价格，现在我们产品的最高价格是在￡500,000，在近5到10年期间，这个价位自然会下调，但是在近3年之内，价格不会有大的改变。
鉴于飞秒激光器成本的问题，我们的价格大部分都受控于此，当然还因为市场目前对此类设备的需求仍然十分有限。但是，从长远来看，5到10年，这个价格一定会有所回落，当然还有就是薄利多销的原则，如果需求增加，价格自然也会下降。
目前市场的竞争也是越来越激烈。几年前，市场上仅有为数不多的一两家，但是现在至少有5家公司致力于生产这种超快光源，我们自然也希望所有的激光产家能够尽快调整制造出第二代的产品，这样一来，价格也会更加便宜。
JH: 将产品推向市场的过程中，你们经历了什么样的困难？
JPC: 最大的问题就是我们的潜在客户在决定购买时所花费的大量时间。毕竟当你在购买一件价值￡250,000到500,000英镑仪器时,你不可能在5分钟内就充分做出决定。你要反反复复做许多调研，比较然后才能信服这台昂贵的仪器可以带给你的商业价值。
所以从开始的谈判到最后的定货通常需要18-24个月，这对于任何公司都是一大挑战。毕竟我们是一个风险投资基 ..

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