Hārvardas Medicīnas skolas (HMS) un MIT vispārējās slimnīcas kopīga pētījumu grupa saka, ka viņi ir sasnieguši mikrodiska lāzera izlaides noskaņošanu, izmantojot PEC kodināšanas metodi, padarot jaunu nanofotonikas un biomedicīnas “daudzsološu” avotu.
(Mikrodiska lāzera izvadi var pielāgot ar PEC kodināšanas metodi)
Laukosnanofotonikaun biomedicīna, mikrodiskslāzeriun nanodisk lāzeri ir kļuvuši daudzsološigaismas avotiun zondes. Vairākās lietojumprogrammās, piemēram, mikroshēmas fotoniskā komunikācijā, mikroshēmas bioattēlā, bioķīmiskā sensācijā un kvantu fotonu informācijas apstrādē, tām ir jāsasniedz lāzera izeja, nosakot viļņa garumu un īpaši narrow joslu precizitāti. Tomēr joprojām ir izaicinoši ražot šī precīzā viļņa garuma mikrodiskus un nanodiskus lāzerus plašā mērogā. Pašreizējie nanofabrikācijas procesi ievieš diska diametra nejaušību, kas apgrūtina lāzera masu apstrādes un ražošanas viļņa garuma iegūšanu. Tagad, pētnieku komanda no Hārvardas Medicīnas skolas un Masačūsetsas vispārējās slimnīcas centra, pētnieku komanda.Optoelektroniskā medicīnair izstrādājis novatorisku optoķīmisko (PEC) kodināšanas paņēmienu, kas palīdz precīzi noregulēt mikrodiska lāzera lāzera viļņa garumu ar subnanometra precizitāti. Darbs tiek publicēts žurnālā Advanced Photonics.
Fotoķīmiskais kodināšana
Saskaņā ar ziņojumiem, komandas jaunā metode ļauj ražot mikro-diska lāzerus un nanodisk lāzera blokus ar precīziem, iepriekš noteiktiem emisijas viļņu garumiem. Šī izrāviena atslēga ir PEC kodināšanas izmantošana, kas nodrošina efektīvu un pielāgojamu veidu, kā precīzi pielāgot mikrodiska lāzera viļņa garumu. Iepriekš minētajos rezultātos komanda veiksmīgi ieguva indija gallija arsenīda fosfējošus mikrodisus, kas pārklāti ar silīcija dioksīdu uz indija fosfīda kolonnas struktūras. Pēc tam viņi precīzi noregulēja šo mikrodisku lāzera viļņa garumu uz noteiktu vērtību, veicot fotoķīmisko kodināšanu atšķaidīta sērskābes šķīdumā.
Viņi arī pētīja specifisko fotoķīmisko (PEC) kodējumu mehānismus un dinamiku. Visbeidzot, viņi pārsūtīja viļņa garumu noregulēto mikrodiska masīvu uz polidimetilsiloksāna substrātu, lai iegūtu neatkarīgas, izolētas lāzera daļiņas ar dažādiem lāzera viļņu garumiem. Iegūtais mikrodiskais parāda ultra-Wideband joslas platumu lāzera emisijai arlāzersuz kolonnas, kas mazāks par 0,6 nm un izolētā daļiņa ir mazāka par 1,5 nm.
Durvju atvēršana biomedicīnas lietojumprogrammām
Šis rezultāts paver durvis daudzām jaunām nanofotonikas un biomedicīnas lietojumprogrammām. Piemēram, atsevišķi mikrodisku lāzeri var kalpot kā fizikiski optiski svītrkodi neviendabīgu bioloģisko paraugu gadījumā, ļaujot marķēt specifiskus šūnu tipus un mērķēt uz specifiskām molekulām multipleksā analīzē. Zīmju tipam raksturīgs marķējums pašlaik tiek veikts, izmantojot parastus biomarķierus, piemēram, tādus Kā organiskie fluorofori, kvantu punkti un dienasgaismas lodītes, kurām ir plašs emisijas līnijas platums. Tādējādi vienlaikus var marķēt tikai dažus specifiskus šūnu tipus. Turpretī mikrodiska lāzera ultra-narrow joslu gaismas emisija vienlaikus varēs identificēt vairāk šūnu tipu.
Komanda pārbaudīja un veiksmīgi demonstrēja precīzi noregulēja mikrodiska lāzera daļiņas kā biomarķierus, izmantojot tās, lai marķētu kultivētas parastās krūts epitēlija šūnas MCF10A. Ar to ultra-Wideband emisiju šie lāzeri varētu potenciāli revolucionizēt biosensēšanu, izmantojot pierādītas biomedicīnas un optiskās metodes, piemēram, citodinamisko attēlveidošanu, plūsmas citometriju un daudzu komiksu analīzi. Tehnoloģija, kuras pamatā ir PEC kodināšana, iezīmē būtisku progresu mikrodiska lāzeros. Metodes mērogojamība, kā arī tās subnanometra precizitāte paver jaunas iespējas neskaitāmiem lāzeru pielietojumiem nanofotonikā un biomedicīnas ierīcēs, kā arī svītrkodi specifiskām šūnu populācijām un analītiskām molekulām.
Pasta laiks: 29.-2024. Janvāris