Një ekip i përbashkët kërkimor nga Shkolla Mjekësore e Harvardit (HMS) dhe Spitali i Përgjithshëm MIT thotë se kanë arritur akordimin e daljes së një lazeri mikrodisku duke përdorur metodën e gravimit PEC, duke e bërë "premtues" një burim të ri për nanofotonikën dhe biomjekësinë.
(Dalja e lazerit të mikrodiskut mund të rregullohet me metodën e gravimit PEC)
Në fushat enanofotonikedhe biomjekësi, mikrodiskulazerdhe lazerët me nanodisk janë bërë premtuesburimet e dritësdhe sondat. Në disa aplikacione të tilla si komunikimi fotonik në çip, bioimazhimi në çip, sensori biokimik dhe përpunimi i informacionit të fotoneve kuantike, ata duhet të arrijnë daljen me lazer në përcaktimin e gjatësisë së valës dhe saktësinë e brezit ultra të ngushtë. Megjithatë, mbetet sfiduese për të prodhuar lazer me mikrodisk dhe nanodisk të kësaj gjatësi vale të saktë në një shkallë të madhe. Proceset aktuale të nanofabrikimit prezantojnë rastësinë e diametrit të diskut, gjë që e bën të vështirë marrjen e një gjatësi vale të caktuar në përpunimin dhe prodhimin masiv me lazer. Tani, një ekip studiuesish nga Shkolla Mjekësore e Harvardit dhe Qendra Wellman e Spitalit të Përgjithshëm Massachusetts përMjekësia Optoelektronikeka zhvilluar një teknikë novatore të gravimit optokimik (PEC) që ndihmon në akordimin e saktë të gjatësisë së valës së lazerit të një lazeri mikrodisku me saktësi nënnanometër. Puna është publikuar në revistën Advanced Photonics.
Gravurë fotokimike
Sipas raporteve, metoda e re e ekipit mundëson prodhimin e lazerëve me mikro-disqe dhe grupeve lazer nanodisk me gjatësi vale të sakta dhe të paracaktuara të emetimit. Çelësi i këtij zbulimi është përdorimi i gravurës PEC, i cili ofron një mënyrë efikase dhe të shkallëzueshme për të rregulluar mirë gjatësinë e valës së një lazeri mikrodisku. Në rezultatet e mësipërme, ekipi përftoi me sukses mikrodisqe fosfatuese me arsenid indium galium të mbuluar me silicë në strukturën e kolonës së fosfidit të indiumit. Më pas ata akorduan gjatësinë e valës së lazerit të këtyre mikrodisqeve saktësisht në një vlerë të përcaktuar duke kryer gravurë fotokimike në një tretësirë të holluar të acidit sulfurik.
Ata gjithashtu hetuan mekanizmat dhe dinamikën e gravurëve specifike fotokimike (PEC). Së fundi, ata transferuan grupin e mikrodisqeve të akorduar me gjatësi vale në një substrat polidimetilsiloksan për të prodhuar grimca të pavarura, të izoluara lazer me gjatësi vale të ndryshme lazeri. Mikrodisku që rezulton tregon një gjerësi brezi ultra të gjerë të emetimit të lazerit, melazernë kolonë më pak se 0,6 nm dhe grimca e izoluar më pak se 1,5 nm.
Hapja e derës për aplikimet biomjekësore
Ky rezultat hap derën për shumë aplikacione të reja nanofotonike dhe biomjekësore. Për shembull, lazerët e pavarur të mikrodiskut mund të shërbejnë si barkode fiziko-optike për mostrat heterogjene biologjike, duke mundësuar etiketimin e llojeve specifike të qelizave dhe shënjestrimin e molekulave specifike në analizën e shumëfishtë. si fluorofore organike, pika kuantike dhe rruaza fluoreshente, të cilat kanë gjerësi të gjerë linjash emetimi. Kështu, vetëm disa lloje specifike qelizash mund të etiketohen në të njëjtën kohë. Në të kundërt, emetimi i dritës me brez ultra të ngushtë i një lazeri mikrodisku do të jetë në gjendje të identifikojë më shumë lloje qelizash në të njëjtën kohë.
Ekipi testoi dhe demonstroi me sukses grimcat lazer të mikrodiskut të akorduara si biomarkera, duke i përdorur ato për të etiketuar qelizat normale të epitelit të gjirit MCF10A. Me emetimin e tyre me brez ultra të gjerë, këta lazer potencialisht mund të revolucionarizojnë biosensing, duke përdorur teknika të provuara biomjekësore dhe optike si imazhet citodinamike, citometria e rrjedhës dhe analiza multi-omike. Teknologjia e bazuar në etching PEC shënon një përparim të madh në lazerët e mikrodiskut. Shkallueshmëria e metodës, si dhe saktësia e saj nënnanometër, hap mundësi të reja për aplikime të panumërta të lazerëve në nanofotonikë dhe pajisje biomjekësore, si dhe barkode për popullata specifike qelizore dhe molekula analitike.
Koha e postimit: Jan-29-2024