近日，利用太赫兹辐射(THzI)的技术在高速数据传输系统创建以及眼科和肿瘤疾病诊断方法开发等领域积极发展，研究太赫兹辐射对生物体影响并制定安全标准的重要性日益凸显。在此背景下，俄罗斯多机构联合开展相关研究，取得了阶段性成果。

俄罗斯科学院西伯利亚分院细胞学和遗传学研究所细胞和电子微生物学研究所细胞技术实验室初级研究员叶卡捷琳娜·布蒂科娃 (Ekaterina Butikova)。照片由 T. Morozova 拍摄。

临床和实验淋巴学研究所(NIIKEL，ICG SB RAS的一个分支机构)专家与以S.N.院士命名的联邦国家自治机构“NMRC‘MNTK’眼部显微外科”新西伯利亚分支机构的同事共同参与此次研究。俄罗斯联邦卫生部部长费奥多罗夫，以及新西伯利亚国立大学、俄罗斯科学院西伯利亚分院国际化学研究所、新西伯利亚有机化学研究所(以N.N.命名)、俄罗斯科学院沃罗日佐夫西伯利亚分院(NIOC SB RAS)、以G.I.Budker命名的核物理研究所(INP SB RAS)等机构共同进行了一系列实验，研究不同方案的太赫兹辐射照射兔眼的效果。

该研究在俄罗斯科学院西伯利亚物理研究所新西伯利亚自由电子激光器(NFEL)用户站开展，此激光器是独特的太赫兹辐射源，能产生频率为2.3 THz、强度为0.012–0.024 mW/cm²的辐射。实验中，照射持续时间为15和30分钟，强度不同。

实验结果显示，在实验动物眼角膜中观察到的所有变化均为亚临床的，即无症状，且不导致明显病理变化。来自“眼科显微外科”科学技术综合体的专家在第零天(照射当天)、第二天、一周后和一个月后对兔子进行诊断研究，眼科医生使用光学计算机断层扫描和内皮显微镜对兔子的眼睛进行研究，证实了高频太赫兹辐射对眼前节结构，特别是角膜内皮层的剂量依赖性影响。

俄罗斯科学院西伯利亚分院细胞学和遗传学研究所分支机构细胞和电子微生物学和遗传学研究所细胞技术实验室初级研究员叶卡捷琳娜·布蒂科娃评论称，太赫兹辐射和基于其的太赫兹光谱技术有望进入临床实践，成为诊断肿瘤疾病或视觉器官疾病的有效方法，尽管目前还处于实验和开发阶段，但已开始考虑安全建议。本研究为将来提出相关建议奠定了良好基础。

俄罗斯科学院西伯利亚原子能研究所高级研究员、物理和数学科学候选人瓦西里·波皮克解释，就平均功率而言，NFEL比世界上任何现有光源都高出许多数量级，这使其能在非常宽的波长范围内对各种生物对象进行独特实验。用THzI影响生物系统，能强烈影响其细胞工作及内部过程，由于太赫兹辐射完全被大气吸收，生物体未发展出针对它的保护机制，通过影响生物体可研究其适应和激活的保护机制。NLSE为此创建了特殊用户站，配备快门和热像仪维持和控制所需温度，确保实验纯度。

据Ekaterina Butikova介绍，用TGCI照射角膜会导致内皮细胞密度降低，但变化是可逆的，不会导致角膜病理变化。不过，由于无法测试动物的视力，且照射当天采集的动物血液样本显示体内存在全身性炎症过程(很可能是身体对压力的反应)，已发现的角膜变化需要进一步研究以确定安全的暴露限值。

科学家们为确保实验准确，在实验前做了充分准备。实验动物在俄罗斯科学院西伯利亚分院有机化学科学研究所的动物饲养室接受为期14天的隔离，参与工作的兽医在实验开始前对动物进行全面检查，排除眼部疾病，并在照射的每个阶段及之后监测其状况。

新西伯利亚国立大学物理学院核医学与创新医学实验室主任、副教授弗拉基米尔·卡尼金补充道，在准备和开展实验过程中积累了大量与实际问题相关的知识和经验，此次实验由NSU构思，参与人数众多，若没有INP独特的FEL装置和这个用户站，实验无法实现。实验完成了观察太赫兹辐射如何影响大型模型动物健康有机体组织的任务，而兔子作为研究对象，其获取的数据最能推广到人类身上。

实验室动物实验在世界各地被广泛用于获取基础知识、找出人类和动物各种疾病的根本原因并研究治疗方案。所有此类实验均按照实验动物治疗的道德标准进行，此次关于“兔角膜暴露于太赫兹辐射后临床变化”的动物实验工作已获得俄罗斯科学院西伯利亚分院细胞学和遗传学研究所生物伦理委员会批准(摘自2023年12月5日第160号议定书)。研究结果已发表在《生物医学光学快报》杂志上。