尽管太赫兹波对主要由水组成的生物组织的穿透力很低,但它仍利用这一特性在多种医学成像或 THz 光谱应用中发挥作用。它们同样可以检测看不见的癌症、检测牙釉质下的早期龋齿、研究组织或细胞的水化作用、分析碳水化合物、蛋白质、胆固醇晶体或 DNA 等分子的结构损伤。在制药领域,THz-TDS 光谱可以研究药物的结构多态性。通过 THz 分析已经识别出不同光谱形式的活性药物成分 (API)。THz 还用于表征由不同活性药物物质 (多层片剂) 组成的缓释片 (SRT)。药片内部通过超短激光脉冲进行探测,根据其折射率,每层都会或多或少地反射激光脉冲。这可以以非破坏性的方式形成对比图像。这种太赫兹脉冲成像技术(TPI)的优点是可以提供有关这些层的特性的定量信息:封装的厚度、涂层的可重复性、分布和均匀性。
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