摘要：由于許多生物分子的振動和轉(zhuǎn)動能級均在太赫茲波段,且太赫茲波具有電子能量低(約4 meV),不會破壞待測樣品的特性,因此可以采用太赫茲光譜技術(shù)檢測生物樣品。然而許多生物分子在液體環(huán)境中才能保持其生物活性,需要在鹽溶液中來探究酸堿環(huán)境對其的影響,以及在鹽類緩沖液中研究其生物特性。但水作為極性液體對太赫茲波有強烈的吸收,因此,探究如何減少水對太赫茲吸收的方法非常必要。水對太赫茲的吸收主要因水分子間氫鍵造成,現(xiàn)階段最常見的方法是減少水與太赫茲波的作用距離以及破壞水分子間的氫鍵。利用夾心式微流控芯片在太赫茲時域光譜系統(tǒng)下通過觀察光譜強度變化來探究電解質(zhì)對水分子間氫鍵的影響,既減少了水和太赫茲波的作用距離,又探究了電解質(zhì)對水分子間氫鍵的作用。在微流控芯片中分別加入不同種類以及不同濃度的電解質(zhì),通過觀察其在0.1~1.0 THz范圍內(nèi)的光譜強度變化來分析不同電解質(zhì)對水分子間氫鍵的影響。部分電解質(zhì)促進(jìn)氫鍵的締合,而另一部分則破壞氫鍵的形成,在太赫茲光譜范圍內(nèi)表現(xiàn)為光譜強度的變化。若促進(jìn)氫鍵的締合則對太赫茲吸收變大,光譜強度減弱;若破壞氫鍵的締合則對太赫茲吸收減弱,光譜強度增加。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn):在水中加入KCl和KBr時,太赫茲光譜強度增加,表明二者對氫鍵有破壞作用,使得光譜強度變大;然而當(dāng)加入MgCl 2和CaCl 2時,太赫茲光譜強度減弱,表明二者對氫鍵有締合作用,從而使光譜強度變小。利用太赫茲技術(shù)在0.1~1.0 THz范圍內(nèi)研究KCl, KBr, MgCl 2和CaCl 2這四種不同濃度的電解質(zhì)溶液特性,發(fā)現(xiàn)它們只會對光譜強度造成一定影響,不會引入新的特征吸收峰以及對待測樣品造成干擾。這對于研究諸如大腸桿菌、枯草芽孢桿菌等在0.1~1.0 THz范圍內(nèi)有特征吸收譜的生物分子具有一定的實用價值。?