新加坡國立大學與一組國內外研究人員研發出一種技術,能大幅度降低X光的輻射劑量,減少對人體的危害和制作成本。
國大理學院化學系教授劉小鋼與23名來自國內外的研究人員共同研發出一類鈣钛礦納米晶(perovskite nanocrystals)X光閃爍體(scintillator)。劉教授說,“新技術不但減少X光成像所用的輻射劑量,拍攝出來的圖像也會更加清晰。對病人來說,拍攝X光片的費用低了,輻射危害也少了。這一突破性的發現未來能廣泛應用在醫學和電子領域。”
X光成像或X射線成像技術在醫學診斷、安全檢測等方面都有重要的應用。閃爍體材料是X射線成像技術的核心部分,它吸收肉眼看不到的X射線,將其轉換成可見光,最後生成圖像。
傳統的閃爍體材料必須在約1700度高溫下制成,生産過程繁雜、價格昂貴,而且對X光感應度較弱,需要大劑量的輻射才能放射成像。
劉小鋼教授與研究團隊經過三年鑽研試驗,發現了傳統材料的替代品。鈣钛礦納米晶對X射線極爲敏感,制備過程相對簡單。用它取代原本的材料,能大幅減低輻射用量,減少對人體的危害和制作成本,還可用于實現X射線的彩色顯示。
其實,鈣钛礦納米晶原本就被用來制造LED等電子産品上,國大化學系博士後陳秋水因此想到將其運用在X射線成像技術。他說:“我們的研究表明,采用這種技術,人們可以用廉價的、普通的數碼相機,甚至是手機自帶的相機,便可拍攝X光成像圖片。而這些是傳統閃爍體材料無法實現的。此外,我們也證實了納米晶閃爍體的X射線探測器可用于檢測電子電路板的內部結構。”
這項研究的成果報告今年8月在國際學術期刊《自然》刊登,團隊也爲技術申請了專利。接下來的五年,研究團隊會針對技術的實際應用和鈣钛礦納米晶材質的使用壽命做進一步研究。
劉小鋼教授說,報告發表後,已有10多家國內外公司與研究團隊聯系,希望合作將技術應用在商業産品和醫療器械上。