Американски тим предлага нов метод за подесување на ласери со микродискови

Заеднички истражувачки тим од Медицинскиот факултет Харвард (ХМС) и Општата болница МИТ велат дека постигнале подесување на излезот на ласерот на микродиск користејќи го методот на офорт PEC, што го прави „ветувачки“ нов извор за нанофотоника и биомедицина.

(Излезот на ласерот на микродискот може да се прилагоди со методот на офорт PEC)

Во полињата нананофотоникаи биомедицина, микродискласериа ласерите на нанодиск станаа ветувачкиизвори на светлинаи сонди. Во неколку апликации како што се фотониската комуникација на чип, био-сликање на чип, биохемиско сензорирање и обработка на информации за квантни фотони, тие треба да постигнат ласерски излез во одредувањето на точноста на брановата должина и ултра тесниот опсег. Сепак, останува предизвик да се произведуваат ласери за микродиск и нанодиск со оваа прецизна бранова должина во голем обем. Тековните процеси на нанофабрикување воведуваат случајност на дијаметарот на дискот, што го отежнува добивањето поставена бранова должина во ласерската масовна обработка и производство. Сега, тим истражувачи од Медицинскиот факултет Харвард и Центарот Велман на Општата болница во Масачусетс заОптоелектронска медицинаима развиено иновативна оптохемиска (PEC) техника на офорт што помага прецизно да се намести ласерската бранова должина на ласерот на микродиск со прецизност на субнанометарот. Работата е објавена во списанието Advanced Photonics.

Фотохемиско офорт
Според извештаите, новиот метод на тимот овозможува производство на ласери со микро-диск и ласерски низи на нанодиск со прецизни, однапред одредени бранови должини на емисија. Клучот за ова откритие е употребата на PEC офорт, кој обезбедува ефикасен и скалабилен начин за фино прилагодување на брановата должина на ласерот на микродиск. Во горенаведените резултати, тимот успешно доби микродискови за фосфатирање со индиум галиум арсенид покриени со силика на структурата на колоната индиум фосфид. Тие потоа ја наместиле брановата должина на ласерот на овие микродискови прецизно до одредена вредност со изведување фотохемиско офорт во разреден раствор на сулфурна киселина.
Тие, исто така, ги истражуваа механизмите и динамиката на специфичните фотохемиски (PEC) офорт. Конечно, тие ја префрлија низата на микродискови подесена со бранова должина на супстрат од полидиметилсилоксан за да произведат независни, изолирани ласерски честички со различни ласерски бранови должини. Резултирачкиот микродиск покажува ултра-широк опсег на ласерска емисија, соласерскина колоната помала од 0,6 nm и изолираната честичка помала од 1,5 nm.

Отворање на вратата за биомедицински апликации
Овој резултат ја отвора вратата за многу нови нанофотоника и биомедицински апликации. На пример, самостојните ласери за микродискови можат да послужат како физичко-оптички баркодови за хетерогени биолошки примероци, овозможувајќи означување на специфични типови клетки и таргетирање на специфични молекули во мултиплексна анализа. Специфичното означување на клетката во моментов се врши со користење на конвенционални биомаркери, како што се како органски флуорофори, квантни точки и флуоресцентни зрнца, кои имаат широки ширини на емисиите. Така, само неколку специфични типови на клетки можат да бидат означени во исто време. Спротивно на тоа, емисијата на светлина со ултра тесен опсег на ласерот на микродиск ќе може да идентификува повеќе типови на клетки во исто време.
Тимот тестираше и успешно демонстрираше прецизно дотерани ласерски честички на микродиск како биомаркери, користејќи ги за означување на култивирани нормални епителни клетки на дојката MCF10A. Со нивната ултра широкопојасна емисија, овие ласери би можеле потенцијално да го револуционизираат биосензирањето, користејќи докажани биомедицински и оптички техники како што се цитодинамичко сликање, цитометрија на проток и анализа на мулти-омика. Технологијата базирана на PEC офорт означува голем напредок во ласерите за микродискови. Приспособливоста на методот, како и неговата прецизност на субнанометарот, отвора нови можности за безброј апликации на ласери во нанофотоника и биомедицински уреди, како и баркодови за специфични клеточни популации и аналитички молекули.