Гарвард медициналық мектебінің (HMS) және MIT жалпы ауруханасының бірлескен зерттеу тобы PEC ою әдісін қолдана отырып, микродиск лазерінің шығысын реттеуге қол жеткізгенін, бұл нанофотоника мен биомедицина үшін жаңа көзді «перспективалы» ететінін мәлімдеді.
(Микродиск лазерінің шығысын PEC ою әдісімен реттеуге болады)
Өрістерденанофотоникажәне биомедицина, микродисклазерлержәне нанодискілік лазерлер перспективалы бола бастадыжарық көздеріжәне зондтар. Чиптегі фотондық байланыс, чиптегі биобейнелеу, биохимиялық зондтау және кванттық фотондық ақпаратты өңдеу сияқты бірнеше қолданбаларда толқын ұзындығын және ультра тар жолақты дәлдікті анықтауда лазерлік шығысқа қол жеткізу қажет. Дегенмен, осы дәл толқын ұзындығындағы микродиск және нанодиск лазерлерін үлкен көлемде өндіру қиын болып қала береді. Қазіргі наноөндіріс процестері диск диаметрінің кездейсоқтығын енгізеді, бұл лазерлік массаны өңдеу және өндіруде белгіленген толқын ұзындығын алуды қиындатады. Қазір Гарвард медициналық мектебінің және Массачусетс жалпы ауруханасының Уэллман орталығының зерттеушілер тобы...Оптоэлектрондық медицинамикродиск лазерінің толқын ұзындығын субнанометрлік дәлдікпен дәл реттеуге көмектесетін инновациялық оптохимиялық (PEC) ою әдісін жасап шығарды. Жұмыс Advanced Photonics журналында жарияланған.
Фотохимиялық ою
Хабарламаларға сәйкес, команданың жаңа әдісі дәл, алдын ала анықталған сәулелену толқын ұзындығы бар микродиск лазерлері мен нанодиск лазерлік массивтерін өндіруге мүмкіндік береді. Бұл жетістіктің кілті - микродиск лазерінің толқын ұзындығын дәл баптаудың тиімді және масштабталатын тәсілін қамтамасыз ететін PEC оюын пайдалану. Жоғарыда келтірілген нәтижелерде команда индий фосфид бағанының құрылымында кремний диоксидімен жабылған индий галлий арсенид фосфатын фосфаттайтын микродисктерді сәтті алды. Содан кейін олар күкірт қышқылының сұйылтылған ерітіндісінде фотохимиялық оюды орындау арқылы осы микродисктердің лазерлік толқын ұзындығын дәл анықталған мәнге дейін реттеді.
Олар сондай-ақ нақты фотохимиялық (PEC) оюлардың механизмдері мен динамикасын зерттеді. Соңында, олар толқын ұзындығы бойынша реттелген микродиск массивін әртүрлі лазерлік толқын ұзындықтары бар тәуелсіз, оқшауланған лазерлік бөлшектерді алу үшін полидиметилсилоксан субстратына ауыстырды. Алынған микродиск лазерлік сәулеленудің ультра кең жолақты өткізу жолағын көрсетеді,лазербағандағы өлшемі 0,6 нм-ден аз, ал оқшауланған бөлшектегі өлшемі 1,5 нм-ден аз.
Биомедициналық қолданбаларға есік ашу
Бұл нәтиже көптеген жаңа нанофотоника мен биомедициналық қолданбаларға жол ашады. Мысалы, автономды микродиск лазерлері гетерогенді биологиялық үлгілер үшін физикалық-оптикалық штрих-код ретінде қызмет ете алады, бұл белгілі бір жасуша түрлерін белгілеуге және мультиплексті талдауда белгілі бір молекулаларды нысанаға алуға мүмкіндік береді. Жасуша түріне тән белгілеу қазіргі уақытта кең сәулелену сызықтарының еніне ие органикалық флуорофорлар, кванттық нүктелер және флуоресцентті моншақтар сияқты дәстүрлі биомаркерлерді қолдану арқылы жүзеге асырылады. Осылайша, бір уақытта тек бірнеше нақты жасуша түрлерін белгілеуге болады. Керісінше, микродиск лазерінің ультра тар жолақты жарық сәулеленуі бір уақытта көбірек жасуша түрлерін анықтай алады.
Топ дәл бапталған микродискілі лазер бөлшектерін биомаркерлер ретінде сынап, сәтті көрсетті, оларды өсірілген қалыпты сүт безі эпителий жасушаларын MCF10A белгілеу үшін пайдаланды. Бұл лазерлер ультра кең жолақты сәулеленуімен цитодинамикалық бейнелеу, ағынды цитометрия және мультиомика талдауы сияқты дәлелденген биомедициналық және оптикалық әдістерді қолдана отырып, биосенсорлауда төңкеріс жасай алады. PEC оюына негізделген технология микродискілі лазерлердегі үлкен жетістік болып табылады. Әдістің масштабталуы, сондай-ақ оның субнанометрлік дәлдігі нанофотоника мен биомедициналық құрылғыларда лазерлерді, сондай-ақ белгілі бір жасуша популяциялары мен аналитикалық молекулаларға арналған штрих-кодтарды сансыз қолдану үшін жаңа мүмкіндіктер ашады.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 29 қаңтар