Гарвард медициналық мектебінің (HMS) және MIT жалпы ауруханасының бірлескен зерттеу тобы PEC ою әдісін қолдана отырып, микродиск лазерінің шығысын баптауға қол жеткізіп, нанофотоника мен биомедицина үшін жаңа көзді «болашақ» еткенін айтады.
(Микродиск лазерінің шығысын PEC ою әдісімен реттеуге болады)
салаларындананофотоникажәне биомедицина, микродисклазерлержәне нанодискілік лазерлер келешегі зор болдыжарық көздеріжәне зондтар.Чиптегі фотонды байланыс, чиптегі биобейнелеу, биохимиялық зондтау және кванттық фотонды ақпаратты өңдеу сияқты бірнеше қолданбаларда толқын ұзындығы мен ультра тар жолақ дәлдігін анықтауда лазерлік нәтижеге қол жеткізу керек.Дегенмен, дәл осы толқын ұзындығының микродиск және нанодиск лазерлерін кең ауқымда өндіру қиын болып қала береді.Ағымдағы наноабрикация процестері диск диаметрінің кездейсоқтығын енгізеді, бұл лазерлік массалық өңдеу мен өндірісте белгіленген толқын ұзындығын алуды қиындатады.Оптоэлектрондық медицинамикродиск лазерінің лазерлік толқын ұзындығын субнанометрлік дәлдікпен дәл реттеуге көмектесетін инновациялық оптохимиялық (PEC) ою әдісін әзірледі.Жұмыс Advanced Photonics журналында жарияланған.
Фотохимиялық ою
Есептерге сәйкес, команданың жаңа әдісі дәл, алдын ала анықталған сәулелену толқын ұзындығы бар микро-дискілік лазерлер мен нанодисктік лазерлік массивтерді жасауға мүмкіндік береді.Бұл жетістіктің кілті микродиск лазерінің толқын ұзындығын дәл баптаудың тиімді және масштабталатын әдісін қамтамасыз ететін PEC оюын пайдалану болып табылады.Жоғарыда келтірілген нәтижелерде топ индий фосфиді бағанының құрылымында кремнеземмен қапталған индий галлий арсениді фосфаттау микродискілерін сәтті алды.Содан кейін олар күкірт қышқылының сұйылтылған ерітіндісінде фотохимиялық оюды орындау арқылы осы микродискілердің лазерлік толқын ұзындығын дәл анықталған мәнге келтірді.
Олар сондай-ақ арнайы фотохимиялық (PEC) оюлардың механизмдері мен динамикасын зерттеді.Соңында олар толқын ұзындығы бойынша реттелетін микродиск массивін полидиметилсилоксан субстратына ауыстырып, әртүрлі лазер толқын ұзындығы бар тәуелсіз, оқшауланған лазерлік бөлшектерді шығарды.Алынған микродиск лазерлік эмиссияның ультра кең жолақты өткізу қабілетін көрсетеділазерколоннада 0,6 нм кем және оқшауланған бөлшек 1,5 нм кем.
Биомедициналық қолданбаларға есік ашу
Бұл нәтиже көптеген жаңа нанофотоника мен биомедициналық қолданбаларға есік ашады.Мысалы, жеке микродиск лазерлері гетерогенді биологиялық үлгілер үшін физикалық-оптикалық штрих-кодтар ретінде қызмет ете алады, бұл мультиплекстік талдауда белгілі бір жасуша түрлерін таңбалауға және нақты молекулаларды нысанаға алуға мүмкіндік береді. Қазіргі уақытта ұяшық түріне тән таңбалау әдеттегі биомаркерлердің көмегімен жүзеге асырылады, мысалы органикалық флюорофорлар, кванттық нүктелер және флуоресцентті моншақтар сияқты, олардың эмиссия сызығы кең.Осылайша, бір уақытта бірнеше нақты ұяшық түрлерін ғана белгілеуге болады.Керісінше, микродиск лазерінің ультра тар жолақты жарық сәулеленуі бір уақытта көбірек ұяшық түрлерін анықтай алады.
Команда биомаркерлер ретінде дәл бапталған микродискінің лазерлік бөлшектерін сынады және сәтті көрсетті, оларды мәдени қалыпты сүт безі эпителий жасушаларын MCF10A деп белгілеу үшін қолданды.Өздерінің ультра кең жолақты сәулеленуімен бұл лазерлер цитодинамикалық бейнелеу, ағынды цитометрия және мульти-омикалық талдау сияқты дәлелденген биомедициналық және оптикалық әдістерді қолдана отырып, биосенсацияда әлеуетті төңкеріс жасай алады.PEC оюына негізделген технология микродискілік лазерлердегі үлкен жетістіктерді білдіреді.Әдістің ауқымдылығы, сондай-ақ оның субнанометрлік дәлдігі лазерлерді нанофотоника мен биомедициналық құрылғыларда, сондай-ақ нақты жасуша популяциялары мен аналитикалық молекулалар үшін штрих-кодтарда сансыз қолдану үшін жаңа мүмкіндіктер ашады.
Жіберу уақыты: 29 қаңтар 2024 ж