Zajednički istraživački tim sa Medicinskog fakulteta Harvard (HMS) i Opće bolnice MIT tvrdi da su postigli podešavanje izlaza mikrodiskovnog lasera korištenjem PEC metode nagrizanja, što čini novi izvor za nanofotonu i biomedicinu "obećavajućim".
(Izlaz mikrodiskovnog lasera može se podesiti PEC metodom nagrizanja)
U poljimananofotonikai biomedicina, mikrodisklaserii nanodiskovni laseri su postali obećavajućiizvori svjetlostii sonde. U nekoliko primjena kao što su fotonska komunikacija na čipu, bioimaging na čipu, biohemijsko očitavanje i obrada kvantnih fotonskih informacija, potrebno je postići laserski izlaz pri određivanju talasne dužine i tačnosti ultra-uskog opsega. Međutim, i dalje je izazovno proizvoditi mikrodiskove i nanodiskove lasere ove precizne talasne dužine u velikim razmjerima. Trenutni procesi nanofabrikacije uvode slučajnost prečnika diska, što otežava dobijanje zadane talasne dužine u obradi i proizvodnji laserske mase. Sada, tim istraživača sa Medicinskog fakulteta Harvard i Wellman Centra Opšte bolnice Massachusetts za...Optoelektronska medicinaje razvio inovativnu optohemijsku (PEC) tehniku nagrizanja koja pomaže u preciznom podešavanju talasne dužine mikrodiskovnog lasera sa subnanometarskom tačnošću. Rad je objavljen u časopisu Advanced Photonics.
Fotohemijsko nagrizanje
Prema izvještajima, nova metoda tima omogućava proizvodnju mikro-diskovnih lasera i nano-diskovnih laserskih nizova s preciznim, unaprijed određenim talasnim dužinama emisije. Ključ ovog proboja je upotreba PEC nagrizanja, koje pruža efikasan i skalabilan način finog podešavanja talasne dužine mikro-diskovnog lasera. U gore navedenim rezultatima, tim je uspješno dobio mikro-diskove od indijum-galijum-arsenidnog fosfatiranja prekrivene silicijum dioksidom na strukturi kolone od indijum-fosfida. Zatim su precizno podesili talasnu dužinu lasera ovih mikro-diskova na određenu vrijednost izvođenjem fotohemijskog nagrizanja u razblaženom rastvoru sumporne kiseline.
Također su istraživali mehanizme i dinamiku specifičnih fotohemijskih (PEC) nagrizanja. Konačno, prenijeli su niz mikrodiskova podešene talasne dužine na polidimetilsiloksansku podlogu kako bi proizveli nezavisne, izolovane laserske čestice sa različitim laserskim talasnim dužinama. Rezultirajući mikrodisk pokazuje ultraširokopojasni opseg laserske emisije, sa...laserna koloni manje od 0,6 nm i izolovana čestica manja od 1,5 nm.
Otvaranje vrata biomedicinskim primjenama
Ovaj rezultat otvara vrata mnogim novim nanofotonskim i biomedicinskim primjenama. Na primjer, samostalni mikrodiskovni laseri mogu poslužiti kao fizičko-optički barkodovi za heterogene biološke uzorke, omogućavajući označavanje specifičnih tipova ćelija i ciljanje specifičnih molekula u multipleks analizi. Označavanje specifično za tip ćelija trenutno se vrši korištenjem konvencionalnih biomarkera, kao što su organski fluorofori, kvantne tačke i fluorescentne kuglice, koje imaju široke širine emisionih linija. Stoga se istovremeno može označiti samo nekoliko specifičnih tipova ćelija. Nasuprot tome, ultra-uskopojasna emisija svjetlosti mikrodiskovnog lasera moći će identificirati više tipova ćelija istovremeno.
Tim je testirao i uspješno demonstrirao precizno podešene čestice mikrodiskovnog lasera kao biomarkere, koristeći ih za označavanje kultiviranih normalnih ćelija epitela dojke MCF10A. Sa svojom ultraširokopojasnom emisijom, ovi laseri bi potencijalno mogli revolucionirati biosenzore, koristeći dokazane biomedicinske i optičke tehnike kao što su citodinamičko snimanje, protočna citometrija i multi-omska analiza. Tehnologija zasnovana na PEC nagrizanju označava veliki napredak u mikrodiskovnim laserima. Skalabilnost metode, kao i njena subnanometarska preciznost, otvara nove mogućnosti za bezbrojne primjene lasera u nanofotonici i biomedicinskim uređajima, kao i barkodove za specifične ćelijske populacije i analitičke molekule.
Vrijeme objave: 29. januar 2024.