Et felles forskerteam fra Harvard Medical School (HMS) og MIT General Hospital sier at de har oppnådd innstilling av resultatet fra en mikrodisk -laser ved bruk av PEC -etsemetoden, og lager en ny kilde for nanofotonikk og biomedisin "lovende."
(Utgangen fra mikrodisk -laseren kan justeres ved PEC -etsemetoden)
I åkrene tilnanofotonikkog biomedisin, mikrodisklasereog nanodisk -lasere har blitt lovendelyskilderog sonder. I flere applikasjoner som fotonisk kommunikasjon på chip, bioimaging på chip, biokjemisk sensing og informasjonsbehandling av kvantefoton, må de oppnå laserutgang for å bestemme bølgelengde og ultra-narrow båndnøyaktighet. Imidlertid er det fortsatt utfordrende å produsere mikrodisk- og nanodisk -lasere av denne presise bølgelengden i stor skala. Gjeldende nanofabrikasjonsprosesser introduserer tilfeldigheten til skivediameter, noe som gjør det vanskelig å oppnå en fast bølgelengde i lasermassebehandling og produksjon. Nå, et team av forskere fra Harvard Medical School og Massachusetts General Hospital's Wellman Center forOptoelektronisk medisinhar utviklet en innovativ optokjemisk etseteknikk (PEC) som hjelper til med å stille inn laserbølgelengden til en mikrodisk -laser med subnanometer nøyaktighet. Arbeidet er publisert i tidsskriftet Advanced Photonics.
Fotokjemisk etsing
I følge rapporter muliggjør teamets nye metode fremstilling av mikro-disk-lasere og nanodisk laserarrays med presise, forhåndsbestemte emisjonsbølgelengder. Nøkkelen til dette gjennombruddet er bruken av PEC-etsing, som gir en effektiv og skalerbar måte å finjustere bølgelengden til en mikrodisk laser. I de ovennevnte resultatene oppnådde teamet indiumgalliumarsenidfosfatende mikrodisks dekket med silika på indiumfosfidsøylen. De stilte deretter inn laserbølgelengden til disse mikrodiskene nøyaktig til en bestemt verdi ved å utføre fotokjemisk etsing i en fortynnet løsning av svovelsyre.
De undersøkte også mekanismene og dynamikken i spesifikke fotokjemiske (PEC) etsninger. Til slutt overførte de bølgelengde-innstilt mikrodisk-matrise til et polydimetylsiloksansubstrat for å produsere uavhengige, isolerte laserpartikler med forskjellige laserbølgelengder. Den resulterende mikrodisken viser en ultra-bredbåndsbåndbredde av laserutslipp, medlaserpå kolonnen mindre enn 0,6 nm og den isolerte partikkelen mindre enn 1,5 nm.
Åpne døren til biomedisinske applikasjoner
Dette resultatet åpner døren for mange nye nanofotonikk og biomedisinske applikasjoner. For eksempel kan frittstående mikrodisk-lasere tjene som fysisk-optiske strekkoder for heterogene biologiske prøver, noe som muliggjør merking av spesifikke celletyper og målretting av spesifikke molekyler i multiplex-analyse. Celle-spesifikke merking, som for øyeblikket er utført ved bruk av konvensjonelle biomarkers, som organisk fluorophor, kvede, kvede, kvede, kvede,. LineWidths. Dermed kan bare noen få spesifikke celletyper merkes samtidig. I kontrast vil det ultra-talebåndets lysutslipp av en mikrodisk-laser kunne identifisere flere celletyper samtidig.
Teamet testet og demonstrerte med hell nøyaktig innstilte mikrodisk laserpartikler som biomarkører, og brukte dem til å merke kultiverte normale brystpitelceller MCF10A. Med deres ultra-bredbåndsutslipp, kan disse laserne potensielt revolusjonere biosensering, ved å bruke velprøvde biomedisinske og optiske teknikker som cytodynamisk avbildning, flytcytometri og multi-OMICS-analyse. Teknologien basert på PEC -etsing markerer et stort fremskritt i mikrodisk -lasere. Skalabiliteten til metoden, så vel som dens subnanometerpresisjon, åpner for nye muligheter for utallige anvendelser av lasere i nanofotonikk og biomedisinske enheter, samt strekkoder for spesifikke cellepopulasjoner og analytiske molekyler.
Post Time: Jan-29-2024