Заеднички истражувачки тим од Медицинскиот факултет Харвард (HMS) и Општата болница на МИТ велат дека постигнале подесување на излезот на микродиск ласер користејќи го методот на PEC гравирање, што го прави „перспективен“ новиот извор за нанофотоника и биомедицина.
(Излезот на микродиск ласерот може да се прилагоди со методот на PEC бакирање)
Во полињата нананофотоникаи биомедицина, микродискласерии нанодиск ласерите станаа ветувачкиизвори на светлинаи сонди. Во неколку апликации како што се фотонска комуникација на чип, биосликање на чип, биохемиско мерење и обработка на информации од квантни фотони, тие треба да постигнат ласерски излез при одредување на точноста на брановата должина и ултра-тесниот опсег. Сепак, останува предизвик да се произведуваат микродиск и нанодиск ласери со оваа прецизна бранова должина во голем обем. Сегашните процеси на нанофабрикација воведуваат случајност на дијаметарот на дискот, што го отежнува добивањето на одредена бранова должина во обработката и производството на ласерска маса. Сега, тим истражувачи од Медицинскиот факултет Харвард и Центарот за Велман при Општата болница во МасачусетсОптоелектронска медицинаразви иновативна техника на оптохемиско (PEC) јоргање која помага прецизно да се подеси брановата должина на ласерскиот микродиск ласер со субнанометарска точност. Работата е објавена во списанието Advanced Photonics.
Фотохемиско бакирање
Според извештаите, новиот метод на тимот овозможува производство на микродиск ласери и нанодиск ласерски низи со прецизни, однапред одредени бранови должини на емисија. Клучот за овој пробив е употребата на PEC јоргање, кое обезбедува ефикасен и скалабилен начин за фино подесување на брановата должина на микродиск ласер. Во горенаведените резултати, тимот успешно добил индиум-галиум арсенид фосфатирачки микродискови покриени со силициум диоксид на структурата на колоната од индиум фосфид. Потоа ја подесиле брановата должина на ласерот на овие микродискови прецизно на одредена вредност со изведување на фотохемиско јоргање во разреден раствор на сулфурна киселина.
Тие, исто така, ги истражуваа механизмите и динамиката на специфични фотохемиски (PEC) гравури. Конечно, тие го пренесоа низот од микродискови со подесена бранова должина на подлога од полидиметилсилоксан за да произведат независни, изолирани ласерски честички со различни ласерски бранови должини. Резултирачкиот микродиск покажува ултра-широкопојасен пропусен опсег на ласерска емисија, соласерна колоната помала од 0,6 nm и изолираната честичка помала од 1,5 nm.
Отворање на вратата за биомедицински апликации
Овој резултат отвора врата за многу нови нанофотонски и биомедицински апликации. На пример, самостојните микродиск ласери можат да послужат како физичко-оптички баркодови за хетерогени биолошки примероци, овозможувајќи обележување на специфични типови клетки и таргетирање на специфични молекули во мултиплекс анализа. Обележувањето специфично за типот на клетки во моментов се врши со употреба на конвенционални биомаркери, како што се органски флуорофори, квантни точки и флуоресцентни зрна, кои имаат широки ширини на линиите на емисија. Така, само неколку специфични типови клетки можат да се обележат во исто време. Спротивно на тоа, ултра-теснопојасната емисија на светлина на микродиск ласер ќе може да идентификува повеќе типови клетки во исто време.
Тимот тестираше и успешно демонстрираше прецизно подесени честички од микродиск ласер како биомаркери, користејќи ги за означување на култивирани нормални епителни клетки на дојката MCF10A. Со нивната ултра-широкопојасна емисија, овие ласери потенцијално би можеле да го револуционизираат биосензорирањето, користејќи докажани биомедицински и оптички техники како што се цитодинамичко снимање, проточна цитометрија и мулти-омична анализа. Технологијата базирана на PEC јектирање претставува голем напредок во микродиск ласерите. Скалабилноста на методот, како и неговата субнанометарска прецизност, отвораат нови можности за безброј апликации на ласери во нанофотониката и биомедицинските уреди, како и баркодови за специфични клеточни популации и аналитички молекули.
Време на објавување: 29 јануари 2024 година