Harvard Medical Schoolin (HMS) ja MIT General Hospital -sairaalan yhteinen tutkimusryhmä kertoo saavuttaneensa mikrodiskilaserin tuotannon virittämisen PEC: n etsausmenetelmällä, mikä tekee uuden lähteen nanofotonikoille ja biolääketiede ”lupaavalle”.
(Mikrodiskilaserin lähtö voidaan säätää PEC -etsausmenetelmällä)
Kentällänanofotoniaja biolääketiede, mikrodiskilaseritja nanodiskin laserit ovat tulleet lupaaviksivalonlähteetja koettimet. Useissa sovelluksissa, kuten chip-fotonisessa viestinnässä, siru-biokuvannessa, biokemiallisessa tunnistuksessa ja kvanttifotonien tietojenkäsittelyssä, niiden on saavutettava laserlähtö aallonpituuden ja ultra-narrow-kaistan tarkkuuden määrittämisessä. Tämän tarkan aallonpituuden mikrotason ja nanodiskin laserien valmistaminen suuressa mittakaavassa on kuitenkin edelleen haastavaa. Nykyiset nanofabrication -prosessit esittävät levyn halkaisijan satunnaisuuden, mikä vaikeuttaa asetetun aallonpituuden hankkimista laser -massankäsittelyssä ja tuotannossa.Now, Harvardin lääketieteellisen koulun tutkijaryhmä ja Massachusetts General Hospital -sairaalan Wellman Center for For tutkijoitaOptoelektroninen lääketiedeon kehittänyt innovatiivisen optokemiallisen (PEC) etsaustekniikan, joka auttaa virittämään tarkkaan mikrodiskilaserin laser -aallonpituuden subnanometrin tarkkuudella. Teos julkaistaan Advanced Photonics -lehdessä.
Fotokemiallinen etsaus
Raporttien mukaan ryhmän uusi menetelmä mahdollistaa mikro-disk-laserien ja nanodiskin laserryhmien valmistuksen tarkalla, ennalta määrätyllä emissioaallonpituudella. Avain tähän läpimurtoon on PEC: n syövytyksen käyttö, joka tarjoaa tehokkaan ja skaalautuvan tavan hienosäätää mikrodisc-laserin aallonpituutta. Yllä olevissa tuloksissa ryhmä sai onnistuneesti indium gallium -arsenidifosfatiivisia mikromia, jotka on peitetty piidioksidilla indiumfosfidipylväsrakenteessa. Sitten he virittivät näiden mikromien laser -aallonpituuden tarkasti määritettyyn arvoon suorittamalla fotokemiallinen etsaus laimennettuun rikkihappoluokkaan.
He tutkivat myös spesifisten fotokemiallisten (PEC) etsausten mekanismeja ja dynamiikkaa. Lopuksi he siirsivät aallonpituussuuntaisen mikrotaulun polydimetyylisiloksaanisubstraatille riippumattomien, eristettyjen laserhiukkasten tuottamiseksi, joilla on erilaiset laseraallonpituudet. Tuloksena oleva mikrodiski näyttää erittäin laajuisen laserpäästöjen kaistanleveyden, kanssalaserPylväässä alle 0,6 nm ja eristetty hiukkanen alle 1,5 nm.
Oven avaaminen lääketieteellisiin sovelluksiin
Tämä tulos avaa oven monille uusille nanofotonille ja biolääketieteellisille sovelluksille. Esimerkiksi erilliset mikrodisk-laserit voivat toimia heterogeenisten biologisten näytteiden fysikaalisina optisina viivakoodeina, mikä mahdollistaa spesifisten solutyyppien merkinnät ja spesifisten molekyylien kohdistaminen multipleksianalyysissä. Solutyyppispesifiset merkinnät suoritetaan tällä hetkellä käyttämällä tavanomaisia biomarkkereita, kuten orgaanisia florophoreita, kvanttisootteja ja fluorisoivia badeja. Siten vain muutama spesifinen solutyyppi voidaan merkitä samanaikaisesti. Sitä vastoin mikrodiskilaserin ultra-narrow Band -valoemissio pystyy tunnistamaan lisää solutyyppejä samanaikaisesti.
Ryhmä testasi ja osoitti onnistuneesti tarkasti viritettyjä mikrodisk -laserhiukkasia biomarkkereina käyttämällä niitä viljeltyjen normaalien rintaepiteelisolujen MCF10A: n merkitsemiseen. Ultra-leveän säteilyn avulla nämä laserit voivat mahdollisesti mullistaa biosensointia käyttämällä todistettuja biolääketieteellisiä ja optisia tekniikoita, kuten sytodynaamista kuvantamista, virtaussytometriaa ja moni-Omisia-analyysiä. PEC -etsaukseen perustuva tekniikka merkitsee merkittävää edistystä mikrotutkinnoissa. Menetelmän skaalautuvuus, samoin kuin sen subnanometrin tarkkuus, avaa uusia mahdollisuuksia laserien lukemattomille sovelluksille nanofotonikassa ja biolääketieteellisissä laitteissa sekä viivakoodeissa tietyille solupopulaatioille ja analyyttisille molekyyleille.
Viestin aika: tammikuu-29-2024