Заједнички истраживачки тим са Медицинског факултета Харвард (HMS) и Опште болнице МИТ-а каже да су постигли подешавање излаза микродиск ласера користећи PEC методу нагризања, чинећи нови извор за нанофотонику и биомедицину „обећавајућим“.
(Излаз микродиск ласера може се подесити методом PEC нагризања)
У пољимананофотоникаи биомедицина, микродискласерии нанодискови ласери су постали обећавајућиизвори светлостии сонде. У неколико примена као што су фотонска комуникација на чипу, биоимаџинг на чипу, биохемијско очитавање и обрада квантних фотонских информација, потребно је да постигну ласерски излаз у одређивању таласне дужине и тачности ултра-уског опсега. Међутим, и даље је изазов произвести микродиск и нанодиск ласере ове прецизне таласне дужине у великим размерама. Тренутни процеси нанофабрикације уводе случајност пречника диска, што отежава добијање задате таласне дужине у ласерској масовној обради и производњи. Сада, тим истраживача са Медицинског факултета Харвард и Велман центра Опште болнице Масачусетс за...Оптоелектронска медицинаразвио је иновативну оптохемијско (PEC) нагризање технику која помаже у прецизном подешавању таласне дужине микродиск ласера са субнанометарском тачношћу. Рад је објављен у часопису Advanced Photonics.
Фотохемијско нагризање
Према извештајима, нова метода тима омогућава производњу микро-дискових ласера и нано-дискових ласерских низова са прецизним, унапред одређеним таласним дужинама емисије. Кључ овог продора је употреба PEC нагризања, које пружа ефикасан и скалабилан начин финог подешавања таласне дужине микро-дискового ласера. У горе наведеним резултатима, тим је успешно добио микро-дискове од индијум-галијум-арсенида за фосфатирање прекривене силицијум диоксидом на структури колоне индијум-фосфида. Затим су прецизно подесили таласну дужину ласера ових микро-дискова на одређену вредност извођењем фотохемијског нагризања у разблаженом раствору сумпорне киселине.
Такође су истраживали механизме и динамику специфичних фотохемијских (ПЕЦ) нагризања. Коначно, пренели су низ микродискова са подешеном таласном дужином на полидиметилсилоксанску подлогу како би произвели независне, изоловане ласерске честице са различитим ласерским таласним дужинама. Добијени микродиск показује ултраширокопојасни пропусни опсег ласерске емисије, са...ласерна колони мање од 0,6 nm и изолована честица мања од 1,5 nm.
Отварање врата биомедицинским применама
Овај резултат отвара врата многим новим нанофотонским и биомедицинским применама. На пример, самостални микродиск ласери могу служити као физичко-оптички баркодови за хетерогене биолошке узорке, омогућавајући обележавање специфичних типова ћелија и циљање специфичних молекула у мултиплекс анализи. Обележавање специфично за тип ћелија тренутно се врши коришћењем конвенционалних биомаркера, као што су органски флуорофори, квантне тачке и флуоресцентне перле, које имају широке ширине емисионих линија. Стога, само неколико специфичних типова ћелија може бити обележено истовремено. Насупрот томе, ултра-уска трака емисије светлости микродиск ласера моћи ће да идентификује више типова ћелија истовремено.
Тим је тестирао и успешно демонстрирао прецизно подешене честице микродиск ласера као биомаркере, користећи их за обележавање култивисаних нормалних ћелија епитела дојке MCF10A. Са својом ултраширокопојасном емисијом, ови ласери би потенцијално могли да револуционишу биосензоризам, користећи доказане биомедицинске и оптичке технике као што су цитодинамичко снимање, проточна цитометрија и мулти-омикс анализа. Технологија заснована на PEC нагризању означава велики напредак у микродиск ласерима. Скалабилност методе, као и њена субнанометарска прецизност, отвара нове могућности за безбројне примене ласера у нанофотоници и биомедицинским уређајима, као и баркодове за специфичне ћелијске популације и аналитичке молекуле.
Време објаве: 29. јануар 2024.