【经济日报】KAIST成功开发了一种无需激光，仅用LED光源即可实现物质内部三维精密分析的新一代光学技术。这项无损精密分析技术可应用于半导体、制药、生物医学和显示器等多个行业。

KAIST物理学系教授朴用根的研究团队与首尔峨山医院洪承模教授团队及高丽大学全锡宇教授团队合作，首次开发出“非干涉介电张量断层扫描（iDTT）”技术。研究成果已于4月21日发表在国际期刊《自然光子学》上。

iDTT技术无需依赖光的干涉现象，能够三维重建物质内部的方向性电特性“介电张量”。传统光学分析技术需使用精密激光干涉仪，易受外部振动和噪声影响，尤其在分析生物组织等大样本时存在局限。

研究团队利用LED光源结合医院使用的偏光控制方式和数字微镜装置（DMD），进行了48种独立测量，成功三维重建了物质内部的光学特性。关键在于精确测量物质的“光学各向异性”，这是一种显示晶体结构和分子排列状态的“光学指纹”。

研究团队成功三维可视化了液晶粒子的分子排列，并在无需染色的情况下精确观察了放射治疗后大肠组织的纤维化现象。此外，在混合样本中，通过光反应差异自动区分不同晶体物质。

在多晶结构中，研究团队成功无损分析了各晶粒方向和边界结构。该技术有望弥补传统X射线衍射（XRD）或电子显微镜分析的不足。

传统方法需要昂贵设备且样本准备过程中可能受损，而iDTT仅需光学显微镜级别设备即可进行三维各向异性结构的定量分析，具备较高的工业应用潜力。

在半导体领域，该技术可用于薄膜和接合部、多晶器件分析；在生物医学领域，可通过分析肿瘤周围胶原纤维的三维排列，助力免疫抗癌研究。

在制药领域，该技术也被认为可用于识别药物晶体结构的多形态。研究团队成功定量分析了包括HIV治疗药物利托那韦在内的多种有机晶体的光学各向异性。

KAIST教授朴用根表示：“此次研究展示了用小型光学显微镜替代大型设施或破坏性分析测量物质各向异性的可能性。随着LED技术的稳定性提高，这将成为工业现场无损精密分析的新标准。”

本研究得到了韩国研究财团全球领袖研究项目、韩国产业技术振兴院国际联合研发项目和三星电子未来技术育成中心的支持。

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