Amerikalı bir ekip, mikrodisk lazerlerini ayarlamak için yeni bir yöntem önerdi

Harvard Tıp Fakültesi (HMS) ve MIT Genel Hastanesi'nden ortak bir araştırma ekibi, PEC aşındırma yöntemini kullanarak bir mikrodisk lazerin çıkışının ayarlanmasını başardıklarını ve nanofotonik ve biyotıp için yeni bir kaynağın "umut verici" olduğunu söylüyor.

(Mikrodisk lazerin çıkışı PEC dağlama yöntemiyle ayarlanabilir)

alanlarındananofotonikve biyotıp, mikrodisklazerlerve nanodisk lazerler umut verici hale geldiışık kaynaklarıve sondalar.Çip üzerinde fotonik iletişim, çip üzerinde biyogörüntüleme, biyokimyasal algılama ve kuantum foton bilgi işleme gibi çeşitli uygulamalarda, dalga boyunu ve ultra dar bant doğruluğunu belirlemede lazer çıkışı elde etmeleri gerekir.Bununla birlikte, bu hassas dalga boyunda mikrodisk ve nanodisk lazerlerin büyük ölçekte üretilmesi hala zorlayıcıdır.Mevcut nanofabrikasyon süreçleri, lazer toplu işleme ve üretiminde belirli bir dalga boyunun elde edilmesini zorlaştıran disk çapının rastgeleliğini ortaya çıkarmaktadır. Şimdi, Harvard Tıp Fakültesi ve Massachusetts Genel Hastanesi'nin Wellman Merkezi'nden araştırmacılardan oluşan bir ekip,Optoelektronik Tıpbir mikrodisk lazerin lazer dalga boyunun nanometre altı doğrulukla hassas bir şekilde ayarlanmasına yardımcı olan yenilikçi bir optokimyasal (PEC) gravür tekniği geliştirdi.Çalışma Advanced Photonics dergisinde yayınlandı.

Fotokimyasal gravür
Raporlara göre ekibin yeni yöntemi, hassas, önceden belirlenmiş emisyon dalga boylarına sahip mikro disk lazerlerin ve nanodisk lazer dizilerinin üretilmesini sağlıyor.Bu atılımın anahtarı, mikrodisk lazerin dalga boyuna ince ayar yapmak için etkili ve ölçeklenebilir bir yol sağlayan PEC dağlamanın kullanılmasıdır.Yukarıdaki sonuçlarda ekip, indiyum fosfit sütun yapısı üzerinde silika ile kaplanmış indiyum Galyum arsenit fosfatlama mikrodisklerini başarıyla elde etti.Daha sonra seyreltilmiş bir sülfürik asit çözeltisinde fotokimyasal aşındırma işlemi gerçekleştirerek bu mikrodisklerin lazer dalga boyunu kesin olarak belirlenmiş bir değere ayarladılar.
Ayrıca spesifik fotokimyasal (PEC) gravürlerin mekanizmalarını ve dinamiklerini de araştırdılar.Son olarak, farklı lazer dalga boylarına sahip bağımsız, izole edilmiş lazer parçacıkları üretmek için dalga boyu ayarlı mikrodisk dizisini bir polidimetilsiloksan substratına aktardılar.Ortaya çıkan mikrodisk, lazer emisyonunun ultra geniş bant bant genişliğini gösterir.lazersütunda 0,6 nm'den az ve izole edilmiş parçacık 1,5 nm'den az.

Biyomedikal uygulamalara kapı açılıyor
Bu sonuç birçok yeni nanofotonik ve biyomedikal uygulamaya kapı açmaktadır.Örneğin, tek başına mikrodisk lazerler, heterojen biyolojik numuneler için fiziko-optik barkodlar görevi görerek spesifik hücre tiplerinin etiketlenmesine ve multipleks analizde spesifik moleküllerin hedeflenmesine olanak sağlayabilir. Hücre tipine özgü etiketleme şu anda geleneksel biyobelirteçler kullanılarak gerçekleştirilmektedir. geniş emisyon çizgi genişliklerine sahip organik floroforlar, kuantum noktaları ve floresan boncuklar olarak.Böylece aynı anda yalnızca birkaç spesifik hücre tipi etiketlenebilir.Buna karşılık, bir mikrodisk lazerin ultra dar bantlı ışık emisyonu, aynı anda daha fazla hücre tipini tanımlayabilecektir.
Ekip, kültürlenmiş normal meme epitel hücrelerini MCF10A etiketlemek için kullanarak, hassas şekilde ayarlanmış mikrodisk lazer parçacıklarını biyobelirteç olarak test etti ve başarıyla gösterdi.Ultra geniş bant emisyonlarıyla bu lazerler, sitodinamik görüntüleme, akış sitometrisi ve çoklu omik analiz gibi kanıtlanmış biyomedikal ve optik teknikleri kullanarak biyoalgılamada potansiyel olarak devrim yaratabilir.PEC aşındırmaya dayalı teknoloji, mikrodisk lazerlerde büyük bir ilerlemeye işaret ediyor.Yöntemin ölçeklenebilirliği ve nanometre altı hassasiyeti, nanofotonik ve biyomedikal cihazlarda sayısız lazer uygulamasının yanı sıra belirli hücre popülasyonları ve analitik moleküller için barkodlar için yeni olanaklar sunuyor.