新型X光偵測裝置　徹底改變癌症檢測方式

編譯／高晟鈞

在過去20年中，X放射線偵測裝置在醫學影像（放射線照射、乳房X光攝影和電腦斷層掃描）、臨床放射治療劑量測定、個人輻射安全防護和工業檢查等領域，一直提供巨大的幫助。

X射線所檢測的物品大多具有複雜的幾何形狀，因此需要靈活且更精確的X射線探測器。但市面上的X射線偵測裝置（照X光時，吸收輻射能量並將其轉化成數位訊號的裝置）大多由元素半導體（矽和鍺）與化合物半導體（碲化鎘、碲化鎘鋅和砷化鎵）所組成；儘管性能良好，卻過於笨重、靈活性極低，且通常需要高功率電源和昂貴的製造成本。

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有機半導體的潛力

近幾年，有機半導體作為製造太陽能電池、LED等光電裝置的潛力材料而受到巨大關注。而有機半導體也表現出對於X射線吸收劑良好的特性；儘管還無法產生媲美傳統探測器那般詳細的X射線影像，但它無疑提供了科學家們一個更靈活的替代方案。

目前有幾種策略來增強有機半導體在X放射線偵測儀的靈敏度：在有機半導體中摻入高原子序數的奈米顆粒、碳奈米管和摻入吸收高能量射線的顆粒等等。儘管上述策略可以提高探測器的性能，卻也會同時阻止X射線吸收活性材料達到組織等效（用於劑量測定的判斷標準）。因此，如何取得平衡十分重要。

有機──X射線偵測裝置

對此，研究團隊採用了P3HSe作為摻入化合物。Se原子的體積大、極化性強，可增強分子間作用與增強載子的移動性。另一方面，含Se的聚合物也顯示出更寬的吸收光譜，還有更高的靈敏度。

新有機半導體－X射線偵測裝置具有寬帶高靈敏度和超低暗電流響應（決定檢測極限、信號噪音比和動態範圍，以上為劑量測定和醫學成像的幾個重要因素），同時也保持組織等效性。這使其有望帶來更新、更安全的放射治療、X光攝影技術；更甚至是其他領域的革新。

資料來源：OnlineLibrary.wiley、MedicalXpress

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