Tim konġunt ta' riċerka mill-Iskola Medika ta' Harvard (HMS) u l-Isptar Ġenerali tal-MIT jgħid li kisbu l-irfinar tal-output ta' lejżer ta' mikrodiska bl-użu tal-metodu ta' inċiżjoni PEC, u b'hekk sors ġdid għan-nanofotonika u l-bijomediċina sar "promettenti."
(L-output tal-lejżer tal-mikrodiska jista' jiġi aġġustat bil-metodu tal-inċiżjoni tal-PEC)
Fl-għelieqi ta'nanofotonikau l-bijomediċina, mikrodiskalejżersu l-lejżers tan-nanodisk saru promettentisorsi tad-dawlu sondi. F'diversi applikazzjonijiet bħall-komunikazzjoni fotonika on-chip, il-bijoimmaġini on-chip, is-sensing bijokimiku, u l-ipproċessar tal-informazzjoni tal-fotoni kwantistiċi, jeħtieġ li jiksbu output tal-lejżer fid-determinazzjoni tat-tul tal-mewġa u l-eżattezza tal-medda ultra-dejqa. Madankollu, għadu ta' sfida li jiġu manifatturati lejżers tal-mikrodiski u tan-nanodiski ta' dan it-tul tal-mewġa preċiż fuq skala kbira. Il-proċessi attwali ta' nanofabbrikazzjoni jintroduċu l-każwalità tad-dijametru tad-diska, li tagħmilha diffiċli li tinkiseb tul ta' mewġa stabbilit fl-ipproċessar u l-produzzjoni tal-massa tal-lejżer. Issa, tim ta' riċerkaturi mill-Iskola Medika ta' Harvard u ċ-Ċentru Wellman tal-Isptar Ġenerali ta' Massachusetts għalMediċina Optoelettronikażviluppa teknika innovattiva ta' inċiżjoni optokimika (PEC) li tgħin biex tirfina b'mod preċiż it-tul tal-mewġa tal-lejżer ta' mikrodiska b'eżattezza subnanometrika. Ix-xogħol huwa ppubblikat fil-ġurnal Advanced Photonics.
Inċiżjoni fotokimika
Skont rapporti, il-metodu l-ġdid tat-tim jippermetti l-manifattura ta' lejżers tal-mikro-diski u matriċi tal-lejżer tan-nanodiski b'tul ta' mewġ ta' emissjoni preċiż u predeterminat. Iċ-ċavetta għal dan l-avvanz hija l-użu tal-inċiżjoni PEC, li tipprovdi mod effiċjenti u skalabbli biex tirfina l-tul ta' mewġ ta' lejżer tal-mikrodiska. Fir-riżultati ta' hawn fuq, it-tim kiseb b'suċċess mikrodiski tal-fosfatazzjoni tal-arsenur tal-gallju tal-indju miksija bis-silika fuq l-istruttura tal-kolonna tal-fosfid tal-indju. Imbagħad irfinaw il-tul ta' mewġ tal-lejżer ta' dawn il-mikrodiski preċiżament għal valur determinat billi wettqu inċiżjoni fotokimika f'soluzzjoni dilwita ta' aċidu sulfuriku.
Huma investigaw ukoll il-mekkaniżmi u d-dinamika ta' inċiżjonijiet fotokimiċi speċifiċi (PEC). Fl-aħħarnett, ittrasferixxew il-firxa ta' mikrodiski aġġustati għat-tul tal-mewġ fuq sottostrat ta' polidimetilsilossan biex jipproduċu partiċelli tal-lejżer indipendenti u iżolati b'tul tal-mewġ differenti tal-lejżer. Il-mikrodiski li jirriżulta juri bandwidth ultra-wideband ta' emissjoni tal-lejżer, bil-lejżerfuq il-kolonna inqas minn 0.6 nm u l-partiċella iżolata inqas minn 1.5 nm.
Niftħu l-bieb għal applikazzjonijiet bijomediċi
Dan ir-riżultat jiftaħ il-bieb għal ħafna applikazzjonijiet ġodda nanofotoniċi u bijomediċi. Pereżempju, lejżers tal-mikrodiski waħedhom jistgħu jservu bħala barcodes fiżiko-ottiċi għal kampjuni bijoloġiċi eteroġenji, li jippermettu t-tikkettar ta’ tipi speċifiċi ta’ ċelluli u l-immirar ta’ molekuli speċifiċi fl-analiżi multiplex. It-tikkettar speċifiku għat-tip ta’ ċelluli bħalissa jitwettaq bl-użu ta’ bijomarkaturi konvenzjonali, bħal fluworofori organiċi, tikek kwantistiċi, u żibeġ fluworexxenti, li għandhom wisa’ wiesgħa ta’ linji ta’ emissjoni. Għalhekk, ftit tipi speċifiċi ta’ ċelluli biss jistgħu jiġu ttikkettjati fl-istess ħin. B’kuntrast, l-emissjoni tad-dawl ta’ medda ultra-dejqa ta’ lejżer tal-mikrodiski tkun tista’ tidentifika aktar tipi ta’ ċelluli fl-istess ħin.
It-tim ittestja u wera b'suċċess partiċelli tal-lejżer tal-mikrodiski sintonizzati b'mod preċiż bħala bijomarkaturi, billi użahom biex jittikkettaw ċelloli epiteljali tas-sider normali kkultivati MCF10A. Bl-emissjoni ultra-wideband tagħhom, dawn il-lejżers jistgħu potenzjalment jirrivoluzzjonaw il-bijosensing, bl-użu ta' tekniki bijomediċi u ottiċi ppruvati bħal immaġini ċitodinamiċi, ċitometrija tal-fluss, u analiżi multi-omika. It-teknoloġija bbażata fuq l-inċiżjoni PEC timmarka avvanz kbir fil-lejżers tal-mikrodiski. L-iskalabbiltà tal-metodu, kif ukoll il-preċiżjoni subnanometrika tiegħu, tiftaħ possibbiltajiet ġodda għal għadd kbir ta' applikazzjonijiet ta' lejżers fin-nanofotonika u apparati bijomediċi, kif ukoll barcodes għal popolazzjonijiet ta' ċelloli speċifiċi u molekuli analitiċi.
Ħin tal-posta: 29 ta' Jannar 2024