'n Gesamentlike navorsingspan van Harvard Medical School (HMS) en MIT General Hospital sê hulle het die uitset van 'n mikroskyflaser met behulp van die PEC-etsmetode afgestem, wat 'n nuwe bron vir nanofotonika en biomedisyne "belowend" maak.
(Die uitset van die mikroskyflaser kan deur die PEC-etsmetode aangepas word)
In die velde vannanofotonikaen biomedisyne, mikroskyflasersen nanoskyf-lasers het belowend gewordligbronneen sondes. In verskeie toepassings soos fotoniese kommunikasie op die skyfie, biobeelding op die skyfie, biochemiese waarneming en verwerking van kwantumfotoninligting, moet hulle laseruitset bereik om golflengte en ultrasmalbandakkuraatheid te bepaal. Dit bly egter uitdagend om mikroskyf- en nanoskyflasers van hierdie presiese golflengte op groot skaal te vervaardig. Huidige nano-vervaardigingsprosesse stel die ewekansigheid van skyfdeursnee bekend, wat dit moeilik maak om 'n vasgestelde golflengte in lasermassaverwerking en -produksie te verkry. Nou, 'n span navorsers van Harvard Medical School en Massachusetts General Hospital se Wellman-sentrum virOpto-elektroniese medisynehet 'n innoverende optochemiese (PEC) etstegniek ontwikkel wat help om die lasergolflengte van 'n mikroskyflaser met subnanometer-akkuraatheid presies in te stel. Die werk word in die vaktydskrif Advanced Photonics gepubliseer.
Fotochemiese ets
Volgens berigte maak die span se nuwe metode die vervaardiging van mikroskyflasers en nanoskyflaserskikkings met presiese, voorafbepaalde emissiegolflengtes moontlik. Die sleutel tot hierdie deurbraak is die gebruik van PEC-ets, wat 'n doeltreffende en skaalbare manier bied om die golflengte van 'n mikroskyflaser fyn in te stel. In die bogenoemde resultate het die span suksesvol indium Gallium arsenied fosfatering mikroskywe wat met silika bedek is op die indium fosfied kolomstruktuur verkry. Hulle het toe die lasergolflengte van hierdie mikroskywe presies op 'n vasgestelde waarde afgestem deur fotochemiese ets in 'n verdunde oplossing van swaelsuur uit te voer.
Hulle het ook die meganismes en dinamika van spesifieke fotochemiese (PEC) etse ondersoek. Uiteindelik het hulle die golflengte-gestemde mikroskyfskikking op 'n polidimetielsiloksaan-substraat oorgedra om onafhanklike, geïsoleerde laserdeeltjies met verskillende lasergolflengtes te produseer. Die gevolglike mikroskyf toon 'n ultra-wyeband bandwydte van laser emissie, met dielaserop die kolom minder as 0,6 nm en die geïsoleerde deeltjie minder as 1,5 nm.
Maak die deur oop vir biomediese toepassings
Hierdie resultaat maak die deur oop vir baie nuwe nanofotonika en biomediese toepassings. Selfstandige mikroskyflasers kan byvoorbeeld dien as fisies-optiese strepieskodes vir heterogene biologiese monsters, wat die etikettering van spesifieke seltipes en die teiken van spesifieke molekules in multipleks-analise moontlik maak. Seltipe-spesifieke etikettering word tans uitgevoer deur gebruik te maak van konvensionele biomerkers, soos bv. as organiese fluorofore, kwantumkolletjies en fluoresserende krale, wat wye emissielynwydtes het. Slegs 'n paar spesifieke seltipes kan dus gelyktydig gemerk word. Daarteenoor sal die ultra-smalband-ligemissie van 'n mikroskyflaser meer seltipes op dieselfde tyd kan identifiseer.
Die span het presies ingestemde mikroskyflaserdeeltjies as biomerkers getoets en suksesvol gedemonstreer, deur hulle te gebruik om gekweekte normale borsepiteelselle MCF10A te merk. Met hul ultrawyeband-emissie kan hierdie lasers 'n rewolusie van biosensing moontlik maak deur bewese biomediese en optiese tegnieke soos sitodinamiese beelding, vloeisitometrie en multi-omika-analise te gebruik. Die tegnologie gebaseer op PEC-ets is 'n groot vooruitgang in mikroskyflasers. Die skaalbaarheid van die metode, sowel as die subnanometer-presisie daarvan, maak nuwe moontlikhede oop vir ontelbare toepassings van lasers in nanofotonika en biomediese toestelle, sowel as strepieskodes vir spesifieke selpopulasies en analitiese molekules.
Postyd: Jan-29-2024