Skupna raziskovalna skupina s Harvard Medical School (HMS) in MIT Splošna bolnišnica pravi, da sta dosegla nastavitev proizvodnje mikrodisk laserja z uporabo metode jedkanja PEC, s čimer je nov vir za nanofotoniko in biomedicino "obetavno".
(Izhod laserja mikrodiska lahko prilagodite z metodo jedkanja PEC)
Na poljihnanofotonikain biomedicina, mikrodisklaserjiin nanodisk laserji so postali obetavnisvetlobni viriin sonde. V več aplikacijah, kot so fotonska komunikacija na čipu, biokemično zaznavanje na čipu, biokemično zaznavanje in kvantno obdelavo informacij o fotonih, morajo doseči laserski izhod pri določanju natančnosti valovne dolžine in ultra-narh. Vendar je v velikem obsegu izdelovati laserje mikrodiska in nanodisk in nanodisk laserjev. Trenutni postopki nanofabrikacije uvajajo naključnost premera diska, zaradi česar je težko pridobiti nastavljeno valovno dolžino pri laserski množični obdelavi in proizvodnji. Zdaj skupina raziskovalcev iz Harvard Medical School in Massachusetts Splošni center Wellman Center zaOptoelectronic Medicineje razvil inovativno tehniko jedkanja ophohemičnega (PEC), ki pomaga natančno prilagoditi lasersko valovno dolžino laserja mikrodiska z natančnostjo subnanometra. Delo je objavljeno v reviji Advanced Photonics.
Fotokemično jedkanje
Po poročilih nova metoda ekipe omogoča izdelavo laserjev za mikro disk in nanodisk laserske matrike z natančnimi, vnaprej določenimi valovnimi dolžinami emisij. Ključ do tega preboja je uporaba jedkanja PEC, ki omogoča učinkovit in razširljiv način za natančno prilagoditev valovne dolžine mikrodistnega laserja. V zgornjih rezultatih je ekipa uspešno pridobila mikrodiste za fosfatiranje indijevega galijevega arsenida, prekrite s silicijevim dioksidom na strukturi indijevega fosfidnega stolpca. Nato so lasersko valovno dolžino teh mikrodisov natančno nastavili na določeno vrednost z izvajanjem fotokemičnega jedkanja v razredčeni raztopini žveplove kisline.
Raziskali so tudi mehanizme in dinamiko specifičnih fotokemičnih (PEC) jedkanic. Končno so prenesli matriko mikrodiska z valovno dolžino na polidimetilsiloksanski substrat, da bi ustvarili neodvisne, izolirane laserske delce z različnimi laserskimi valovnimi dolžinami. Nastali mikrodisk kaže ultra široko pasovno širino laserske emisije zlaserna stolpcu, manjši od 0,6 nm, in izolirani delci manjši od 1,5 nm.
Odpiranje vrat za biomedicinske aplikacije
Ta rezultat odpira vrata številnim novim nanofotoniki in biomedicinskim aplikacijam. Na primer, samostojni mikrodiski laserji lahko služijo kot fizikalno-optične črtne kode za heterogene biološke vzorce, ki omogočajo označevanje specifičnih vrst celic in ciljanje specifičnih molekul v multipleksni analizi. Celice, specifične za tipa, se trenutno izvajajo s pomočjo konvencionalnih biomarkerjev, kot so organske fluorofore, kot so organske fluorofore, in fluorofore. Tako lahko hkrati označimo le nekaj specifičnih vrst celic. V nasprotju s tem bo ultra-narkovalna svetlobna emisija laserja mikrodiska lahko hkrati prepoznala več vrst celic.
Ekipa je preizkusila in uspešno pokazala natančno uglašene laserske delce mikrodisk kot biomarkerje, pri čemer jih je uporabila za označevanje gojenih normalnih epitelijskih celic dojk MCF10A. Ti laserji bi lahko s svojo ultra široko pasovno emisijo lahko revolucionirali biosenziranje z uporabo dokazanih biomedicinskih in optičnih tehnik, kot so citodinamično slikanje, pretočna citometrija in analiza multi-Omics. Tehnologija, ki temelji na jedcih PEC, označuje velik napredek pri mikrodisk laserjih. Številka metode in njegova natančnost subnanometra odpira nove možnosti za nešteto aplikacij laserjev v nanofotoniki in biomedicinskih napravah, pa tudi črtne kode za specifične celične populacije in analitične molekule.
Čas objave: januar-29-2024