Μια κοινή ερευνητική ομάδα από το Harvard Medical School (HMS) και το Γενικό Νοσοκομείο MIT αναφέρει ότι έχουν επιτύχει συντονισμό της παραγωγής ενός λέιζερ μικροδιακοπίας χρησιμοποιώντας τη μέθοδο χάραξης PEC, κάνοντας μια νέα πηγή νανοφωτογραφίας και βιοϊατρικής "υποσχόμενη".
(Η έξοδος του λέιζερ Microdisk μπορεί να ρυθμιστεί με τη μέθοδο χάραξης PEC)
Στα πεδία τουνανοφωτικήκαι βιοϊατρική, μικροδιακόπτηλέιζερκαι τα λέιζερ νανοδίσκων έχουν υποσχθείπηγές φωτόςκαι ανιχνευτές. Σε διάφορες εφαρμογές, όπως η φωτονική επικοινωνία, η βιοϊσύπειξη επί τόπου, η βιοχημική ανίχνευση και η επεξεργασία των πληροφοριών των φωτονίων, πρέπει να επιτύχουν την έξοδο λέιζερ για τον προσδιορισμό της ακρίβειας του μήκους κύματος και της εξαιρετικά narrow Band. Ωστόσο, παραμένει δύσκολο να κατασκευαστεί λέιζερ μικροδιακοπίας και νανοδίσκων αυτού του ακριβούς μήκους κύματος σε μεγάλη κλίμακα. Οι τρέχουσες διεργασίες νανοφασιασμού εισάγουν την τυχαία διάμετρο του δίσκου, γεγονός που καθιστά δύσκολη την απόκτηση ενός συνόλου μήκους κύματος στη μάζα λέιζερ και την παραγωγή.Οπτικοηλεκτρονική ιατρικήέχει αναπτύξει μια καινοτόμο οπτοχημική (PEC) τεχνική χάραξης που βοηθά να συντονίσει με ακρίβεια το μήκος κύματος λέιζερ ενός λέιζερ μικροδιακοπίας με ακρίβεια υποδηθετηρίου. Το έργο δημοσιεύεται στο περιοδικό Advanced Photonics.
Φωτοχημική χάραξη
Σύμφωνα με αναφορές, η νέα μέθοδος της ομάδας επιτρέπει την κατασκευή λέιζερ μικρο-δίσκου και συστοιχίες λέιζερ νανοδίσκων με ακριβή, προκαθορισμένα μήκη κύματος εκπομπής. Το κλειδί για αυτή την ανακάλυψη είναι η χρήση της χάραξης PEC, η οποία παρέχει έναν αποτελεσματικό και κλιμακωτό τρόπο για να ρυθμίσετε το μήκος κύματος ενός λέιζερ microdisc. Στα παραπάνω αποτελέσματα, η ομάδα έλαβε επιτυχώς μικροσκοπικά φωσφορικά αρσενικά ινδίου από ινδικό γαλλικό αρσενίδιο που καλύπτονται από πυριτικό στη δομή της στήλης φωσφιδίου ινδίου. Στη συνέχεια, συντονίζουν το μήκος κύματος λέιζερ αυτών των μικροδιακυκλίδων ακριβώς σε μια καθορισμένη τιμή με την εκτέλεση φωτοχημικής χάραξης σε ένα αραιωμένο διάλυμα θειικού οξέος.
Διερεύνησαν επίσης τους μηχανισμούς και τη δυναμική των συγκεκριμένων φωτοχημικών (PEC) χαρακτικών. Τέλος, μετέφεραν τη συστοιχία μικροδιασωτισμού με μήκος κύματος σε ένα υπόστρωμα πολυδιμεθυλοσιλοξανίου για την παραγωγή ανεξάρτητων, απομονωμένων σωματιδίων λέιζερ με διαφορετικά μήκη κύματος λέιζερ. Το προκύπτον Microdisk δείχνει ένα εξαιρετικά ευρεία εύρος ζώνης εκπομπής λέιζερ, με τολέιζερΣτη στήλη μικρότερη από 0,6 nm και το απομονωμένο σωματίδιο μικρότερο από 1,5 nm.
Άνοιγμα της πόρτας σε βιοϊατρικές εφαρμογές
Αυτό το αποτέλεσμα ανοίγει την πόρτα σε πολλές νέες νανοφωτικές και βιοϊατρικές εφαρμογές. Για παράδειγμα, αυτό τα αυτόνομα μικροδιακοειδή λέιζερ μπορούν να χρησιμεύσουν ως φυσικοχορικά γραμμωτές κώδικες για ετερογενή βιολογικά δείγματα, που επιτρέπουν την επισήμανση συγκεκριμένων κυτταρικών τύπων και τη στόχευση συγκεκριμένων μορίων σε πολυπλέκτες. Έτσι, μόνο μερικοί συγκεκριμένοι τύποι κυττάρων μπορούν να επισημανθούν ταυτόχρονα. Αντίθετα, η εκπομπή φωτός φωτός Ultra-Narrow ενός λέιζερ μικροδιακοπίας θα είναι σε θέση να εντοπίσει περισσότερους τύπους κυττάρων ταυτόχρονα.
Η ομάδα εξέτασε και κατέδειξε με επιτυχία τα σωματίδια λέιζερ με ακρίβεια με ακρίβεια ως βιοδείκτες, χρησιμοποιώντας τα για να επισημάνει τα καλλιεργημένα φυσιολογικά επιθηλιακά κύτταρα του μαστού MCF10A. Με την εκπομπή Ultra-Wideband, αυτά τα λέιζερ θα μπορούσαν ενδεχομένως να επαναπροσδιορίσουν τη βιοαισθητήρα, χρησιμοποιώντας αποδεδειγμένες βιοϊατρικές και οπτικές τεχνικές όπως η κυτταρόδινη απεικόνιση, η κυτταρομετρία ροής και η ανάλυση πολλαπλών ομάδων. Η τεχνολογία που βασίζεται σε χάραξη PEC σηματοδοτεί μια σημαντική πρόοδο στα λέιζερ Microdisk. Η επεκτασιμότητα της μεθόδου, καθώς και η ακρίβεια του υποδηθετηρίου της, ανοίγει νέες δυνατότητες για αμέτρητες εφαρμογές λέιζερ σε νανοφοτονικά και βιοϊατρικές συσκευές, καθώς και γραμμωτούς κώδικες για συγκεκριμένους κυτταρικούς πληθυσμούς και αναλυτικά μόρια.
Χρόνος δημοσίευσης: Ιαν-29-2024