单根人类毛发的透射红外显微光谱研究
生物物理
2025-12-17 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
理解人类毛发的光学透射特性，尤其在红外波段，对物理、临床及生物医学研究至关重要。然而，绝大多数人类毛发红外光谱学以反射模式进行，仅探测表面层的吸收率。未经横向切割的单根毛发直接透射光谱可快速、非破坏性地检测毛发皮质，但因毛发尺寸微小且强吸收而较少得到实验研究。本工作中，我们对单根人类毛发进行透射红外显微光谱研究。利用傅里叶变换红外显微镜直接测量透射光谱，发现人类毛发呈现显著的带通滤波行为。红外显微光谱的高空间分辨率进一步允许比较毛发不同区域。在成人斯蒂尔病病例研究中，相应红外透射随疾病演进呈现光谱权重的系统性变化。利用有限元模拟进一步量化了毛发内部结构的几何效应。结果表明，光谱权重的变化可能与炎症侵袭期间毛发皮质微观结构的有序性破坏有关。我们的工作揭示了毛发红外透射光谱在追溯毛发皮质变异方面的潜力。
引用
@article{arxiv.2310.19505,
title = {Transmission infrared micro-spectroscopic study of individual human hair},
author = {Chen Li and Yuhan Du and Haonan Chen and Xinxin Han and Wenbin Wu and Xiufang Kong and Cheng Zhang and Xiang Yuan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19505},
year = {2025}
}