暨南大学融媒体中心讯 近日 ，暨南大学物理与光电工程学院（理工学院）郭团研究员、陈耀飞教授、杜明辉副教授和暨南大学粤港澳中枢神经研究院周立兵教授合作团队在国际著名期刊Advanced Science上发表题为“用于体内光热治疗的量子光热自监测光纤探针”的最新研究成果。该研究提出“光纤量子诊疗一体化”概念，即利用NV色心优异量子特性使单一光纤器件兼具热治疗与温度监测双重能力，为量子技术与生物医学深度交叉融合提供了全新思路。暨南大学博士研究生李婉君、硕士研究生胡睿骁、毛杰和暨南大学第一附属医院（广州华侨医院）的沃金医生为论文共同第一作者，本文的共同通讯作者为郭团、周立兵、陈耀飞、杜明辉。该工作由暨南大学物理与光电工程学院（理工学院）、粤港澳中枢神经研究院、暨南大学第一附属医院（广州华侨医院）团队合作完成。

近年来，基于金刚石氮-空位（NV）色心的量子传感技术因其高灵敏度、高空间分辨率以及良好的生物相容性，在磁场、温度、生物等精密测量领域展现出重要应用前景。与此同时，NV色心量子态在激光极化过程中还伴随显著的光热效应，使其兼具“量子温度计”和“微纳热源”的双重功能。然而，传统自由空间量子系统通常存在体积大、光热效率低、微波集成难等问题，限制了其在生物医学尤其是体内精准热治疗中的应用。

针对上述问题，研究团队提出了一种新型量子光热自监测光纤探针。该器件基于自主设计的金属/聚合物/玻璃多材料光电复合光纤，通过热拉丝工艺实现了光信号与微波信号在单根光纤中的同步传输，并在光纤末端集成含有NV色心的微米级金刚石。研究结果表明，该量子光纤探针具有优异的光热性能与温度自监测能力：器件可在仅7.4 mW激光功率下实现95 ℃温升，光热转换效率达13 ℃/mW，显著高于传统光热体系；同时基于ODMR（光探测磁共振）技术可实现0.2 ℃分辨率的实时温度自测量，实现闭环式精准热调控。

团队通过进行大鼠脊髓损伤区域光纤原位光热治疗实验，证明了该技术能够有效促进损伤脊髓的运动功能恢复能力，提高大鼠负重能力及步态协调性。团队目前正在开展大动物实验，进一步验证其在类人神经修复与精准热治疗中的应用潜力。

原文链接： https://doi.org/10.1002/advs.75733

责编：陈国琼