Harvard Tıp Fakültesi (HMS) ve MIT Genel Hastanesi'nden oluşan ortak bir araştırma ekibi, PEC aşındırma yöntemini kullanarak bir mikrodisk lazerinin çıktısını ayarlamayı başardıklarını ve nanofotonik ve biyotıp için yeni bir kaynak oluşturmayı "umut verici" hale getirdiklerini söylüyor.
(Mikrodisk lazerin çıkışı PEC aşındırma yöntemi ile ayarlanabilir)
Alanlardananofotonikve biyomedikal, mikrodisklazerlerve nanodisk lazerler umut verici hale geldiışık kaynaklarıve problar. Çip üstü fotonik iletişim, çip üstü biyolojik görüntüleme, biyokimyasal algılama ve kuantum foton bilgi işleme gibi çeşitli uygulamalarda, dalga boyu ve ultra dar bant doğruluğunun belirlenmesinde lazer çıktısı elde etmeleri gerekir. Ancak, bu hassas dalga boyunda mikrodisk ve nanodisk lazerleri büyük ölçekte üretmek hala zorludur. Mevcut nanofabrikasyon süreçleri, lazer kütle işleme ve üretiminde belirli bir dalga boyu elde etmeyi zorlaştıran disk çapının rastgeleliğini ortaya çıkarır. Şimdi, Harvard Tıp Fakültesi ve Massachusetts Genel Hastanesi Wellman Merkezi'nden bir araştırmacı ekibiOptoelektronik Tıpmikrodisk lazerin lazer dalga boyunu nanometre altı doğrulukla hassas bir şekilde ayarlamaya yardımcı olan yenilikçi bir optokimyasal (PEC) aşındırma tekniği geliştirdi. Çalışma Advanced Photonics dergisinde yayınlandı.
Fotokimyasal aşındırma
Raporlara göre, ekibin yeni yöntemi hassas, önceden belirlenmiş emisyon dalga boylarına sahip mikro disk lazerleri ve nanodisk lazer dizilerinin üretimini mümkün kılıyor. Bu atılımın anahtarı, bir mikro disk lazerinin dalga boyunu ince ayarlamak için etkili ve ölçeklenebilir bir yol sağlayan PEC aşındırmasının kullanılmasıdır. Yukarıdaki sonuçlarda, ekip indiyum fosfit kolon yapısı üzerinde silika ile kaplanmış indiyum Galyum arsenit fosfatlama mikro disklerini başarıyla elde etti. Daha sonra, seyreltilmiş bir sülfürik asit çözeltisinde fotokimyasal aşındırma yaparak bu mikro disklerin lazer dalga boyunu belirlenen bir değere hassas bir şekilde ayarladılar.
Ayrıca, belirli fotokimyasal (PEC) aşındırmaların mekanizmalarını ve dinamiklerini de araştırdılar. Son olarak, dalga boyu ayarlı mikrodisk dizisini, farklı lazer dalga boylarına sahip bağımsız, izole lazer parçacıkları üretmek için bir polidimetilsiloksan alt tabaka üzerine aktardılar. Ortaya çıkan mikrodisk, lazer emisyonunun ultra geniş bant bant genişliğini gösterir velazerkolonda 0,6 nm'den küçük ve izole edilmiş parçacıkta 1,5 nm'den küçük.
Biyomedikal uygulamalara kapı açılıyor
Bu sonuç birçok yeni nanofotonik ve biyomedikal uygulamaya kapı açıyor. Örneğin, tek başına çalışan mikrodisk lazerler, heterojen biyolojik örnekler için fiziko-optik barkodlar olarak hizmet edebilir ve belirli hücre tiplerinin etiketlenmesini ve multipleks analizde belirli moleküllerin hedeflenmesini sağlayabilir. Hücre tipine özgü etiketleme şu anda geniş emisyon çizgi genişliklerine sahip organik floroforlar, kuantum noktaları ve floresan boncuklar gibi geleneksel biyobelirteçler kullanılarak gerçekleştiriliyor. Bu nedenle, aynı anda yalnızca birkaç belirli hücre tipi etiketlenebilir. Buna karşılık, bir mikrodisk lazerin ultra dar bantlı ışık emisyonu aynı anda daha fazla hücre tipini tanımlayabilecektir.
Ekip, hassas bir şekilde ayarlanmış mikrodisk lazer parçacıklarını biyobelirteçler olarak test etti ve başarılı bir şekilde gösterdi ve bunları kültürlenmiş normal meme epitel hücrelerini MCF10A etiketlemek için kullandı. Ultra geniş bantlı emisyonlarıyla bu lazerler, sitodinamik görüntüleme, akış sitometrisi ve çoklu omik analizi gibi kanıtlanmış biyomedikal ve optik teknikleri kullanarak biyosensörde devrim yaratabilir. PEC aşındırmaya dayalı teknoloji, mikrodisk lazerlerde önemli bir ilerlemeyi işaret ediyor. Yöntemin ölçeklenebilirliği ve alt nanometre hassasiyeti, nanofotonik ve biyomedikal cihazlarda lazerlerin sayısız uygulaması ve belirli hücre popülasyonları ve analitik moleküller için barkodlar için yeni olasılıklar açıyor.
Gönderi zamanı: 29-Oca-2024