太赫兹（THz）技术凭借其低光子能量、优异的物质穿透能力等独特光谱特性，在下一代通信、成像与探测系统中展现出巨大潜力。尤为关键的是，生物大分子的本征振动频率恰好位于太赫兹波段，这为分子指纹识别与痕量分析等生物医学应用提供了广阔前景。电磁超表面集成微流控芯片为体积受限的生物医学样本提供了一种实时、无标记的太赫兹痕量分析平台，同时有效抑制了水吸收噪声。然而，传统金属-绝缘体-金属（MIM）超表面谐振器因开放式侧边界的辐射泄漏，其品质因子（Q值）和灵敏度存在固有局限。
有鉴于此，来自南京邮电大学的许锋团队设计了一种基于MIM构型的晶体槽波导，可有效将能量局域在微流控通道内并抑制辐射损耗。相关研究成果以“Lattice Slot Waveguide for Terahertz Microfluidics Biomedical Trace Analysis”为题于近期发表在《Advanced Materials》上。
本文要点：
（1）该束缚模式通过在传播常数匹配条件下协同激发表面晶格共振与导模共振，实现了灵敏度与Q值的同步提升。
（2）基于此平台，本文进一步设计了结合图案化晶格结构的各向异性检测策略，实现了双偏振态下的同步响应，在两个偏振方向上均达到135的优值系数。
（3）实验验证表明，该偏振复用微流控平台的检测限达625 pmol mL⁻¹，Q值达189。这项工作通过多维传感能力，为提升太赫兹生物医学痕量分析的准确性与效率开辟了新途径。
参考资料：
https://doi.org/10.1002/adma.202521964
来源：EngineeringForLife
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