Zajednički istraživački tim s Medicinskog fakulteta Harvard (HMS) i Opće bolnice MIT kaže da su postigli podešavanje izlaza mikrodisk lasera koristeći PEC metodu jetkanja, čineći novi izvor za nanofotoniku i biomedicinu "obećavajućim".
(Izlaz mikrodisk lasera može se prilagoditi PEC metodom jetkanja)
Na poljimananofotonikai biomedicina, mikrodisklaseria nanodisk laseri postali su obećavajućiizvora svjetlostii sonde.U nekoliko primjena kao što su fotonska komunikacija na čipu, bioimaging na čipu, biokemijsko očitavanje i kvantna fotonska obrada informacija, trebaju postići laserski izlaz u određivanju valne duljine i točnost ultrauskog pojasa.Međutim, i dalje je izazovna proizvodnja mikrodisk i nanodisk lasera ove precizne valne duljine u velikoj mjeri.Trenutačni procesi nanofabrikacije uvode slučajnost promjera diska, što otežava dobivanje postavljene valne duljine u laserskoj masovnoj obradi i proizvodnji. Sada, tim istraživača s Harvard Medical School i Wellman centra Opće bolnice Massachusetts zaOptoelektronička medicinaje razvio inovativnu tehniku optokemijskog jetkanja (PEC) koja pomaže u preciznom podešavanju valne duljine lasera mikrodisk lasera sa subnanometarskom točnošću.Rad je objavljen u časopisu Advanced Photonics.
Fotokemijsko jetkanje
Prema izvješćima, nova metoda tima omogućuje proizvodnju mikro-disk lasera i nanodisk laserskih nizova s preciznim, unaprijed određenim valnim duljinama emisije.Ključ ovog otkrića je korištenje PEC jetkanja, koje pruža učinkovit i skalabilan način finog podešavanja valne duljine mikrodisk lasera.U gornjim rezultatima, tim je uspješno dobio mikrodiskove za fosfatiranje indija galijevog arsenida prekrivene silicijevim dioksidom na strukturi kolone indija fosfida.Zatim su precizno ugodili lasersku valnu duljinu tih mikrodiskova na određenu vrijednost izvodeći fotokemijsko jetkanje u razrijeđenoj otopini sumporne kiseline.
Također su istraživali mehanizme i dinamiku specifičnih fotokemijskih (PEC) jetkanja.Naposljetku, prenijeli su niz mikrodiska podešen na valnu duljinu na podlogu od polidimetilsiloksana kako bi proizveli neovisne, izolirane laserske čestice s različitim valnim duljinama lasera.Rezultirajući mikrodisk pokazuje ultraširoku pojasnu širinu laserske emisije, slaserna koloni manji od 0,6 nm, a izolirana čestica manja od 1,5 nm.
Otvaranje vrata biomedicinskim primjenama
Ovaj rezultat otvara vrata mnogim novim nanofotoničkim i biomedicinskim primjenama.Na primjer, samostalni mikrodisk laseri mogu poslužiti kao fizikalno-optički barkodovi za heterogene biološke uzorke, omogućujući označavanje specifičnih tipova stanica i ciljanje specifičnih molekula u multipleksnoj analizi. Označavanje specifično za tip stanice trenutno se izvodi pomoću konvencionalnih biomarkera, kao što su kao što su organski fluorofori, kvantne točke i fluorescentne kuglice, koje imaju široku emisijsku širinu.Dakle, samo nekoliko specifičnih vrsta stanica može biti označeno u isto vrijeme.Nasuprot tome, ultrauskopojasna emisija svjetlosti mikrodisk lasera moći će identificirati više vrsta stanica u isto vrijeme.
Tim je testirao i uspješno demonstrirao precizno podešene laserske mikrodisk čestice kao biomarkere, koristeći ih za označavanje uzgojenih normalnih epitelnih stanica dojke MCF10A.Sa svojom ultraširokopojasnom emisijom, ovi bi laseri potencijalno mogli revolucionirati biosenziranje, koristeći dokazane biomedicinske i optičke tehnike kao što su citodinamičko oslikavanje, protočna citometrija i multi-omika analiza.Tehnologija temeljena na PEC jetkanju označava veliki napredak u mikrodisk laserima.Skalabilnost metode, kao i njezina subnanometarska preciznost, otvaraju nove mogućnosti za bezbrojne primjene lasera u nanofotonici i biomedicinskim uređajima, kao i bar kodova za specifične stanične populacije i analitičke molekule.
Vrijeme objave: 29. siječnja 2024