Una squadra di ricerca cumuna di a Harvard Medical School (HMS) è di u MIT General Hospital dice chì anu ottenutu l'accordatura di l'output di un laser à microdiscu utilizendu u metudu di incisione PEC, rendendu una nova fonte per a nanofotonica è a biomedicina "promettente".
(A pruduzzione di u laser à microdiscu pò esse aghjustata da u metudu di incisione PEC)
In i campi dinanofotonicaè biomedicina, microdisculaserè i laser à nanodischi sò diventati promettentifonti di luceè sonde. In parechje applicazioni cum'è a cumunicazione fotonica in chip, a bioimaging in chip, u rilevamentu biochimicu è u trattamentu di l'infurmazioni di fotoni quantichi, anu bisognu di ottene una pruduzzione laser per determinà a precisione di a lunghezza d'onda è di a banda ultra stretta. Tuttavia, ferma difficiule di fabricà laser à microdischi è nanodischi di sta lunghezza d'onda precisa à grande scala. L'attuali prucessi di nanofabbricazione introducenu l'aleatorietà di u diametru di u discu, ciò chì rende difficiule ottene una lunghezza d'onda stabilita in u trattamentu è a pruduzzione di massa laser. Avà, una squadra di circadori di a Harvard Medical School è di u Wellman Center for di u Massachusetts General HospitalMedicina Optoelettronicahà sviluppatu una tecnica innovativa di incisione optochimica (PEC) chì aiuta à sintonizà precisamente a lunghezza d'onda laser di un laser à microdiscu cù una precisione subnanometrica. U travagliu hè publicatu in a rivista Advanced Photonics.
Incisione fotochimica
Sicondu i rapporti, u novu metudu di a squadra permette a fabricazione di laser à micro-dischi è di matrici laser à nanodischi cù lunghezze d'onda d'emissione precise è predeterminate. A chjave di sta scuperta hè l'usu di l'incisione PEC, chì furnisce un modu efficiente è scalabile per affinà a lunghezza d'onda di un laser à microdischi. In i risultati sopra, a squadra hà ottenutu cù successu microdischi di fosfatazione d'arseniuru di galliu è indiu cuparti di silice nantu à a struttura di a colonna di fosfuru d'indiu. Anu dopu aghjustatu precisamente a lunghezza d'onda laser di sti microdischi à un valore determinatu eseguendu l'incisione fotochimica in una soluzione diluita d'acidu sulfuricu.
Anu ancu investigatu i meccanismi è a dinamica di incisioni fotochimiche (PEC) specifiche. Infine, anu trasferitu a matrice di microdischi sintonizzati per lunghezza d'onda nantu à un substratu di polidimetilsilossanu per pruduce particelle laser indipendenti è isolate cù diverse lunghezze d'onda laser. U microdiscu risultante mostra una larghezza di banda ultra-larga di emissione laser, cù ulasernantu à a colonna menu di 0,6 nm è a particella isolata menu di 1,5 nm.
Apertura di a porta à l'applicazioni biomedicali
Stu risultatu apre a porta à parechje nuove applicazioni nanofotoniche è biomediche. Per esempiu, i laser à microdischi autonomi ponu serve cum'è codici à barre fisicu-ottici per campioni biologichi eterogenei, permettendu l'etichettatura di tipi di cellule specifichi è u targeting di molecule specifiche in l'analisi multiplex. L'etichettatura specifica di u tipu di cellula hè attualmente realizata utilizendu biomarcatori convenzionali, cum'è fluorofori organici, punti quantichi è perle fluorescenti, chì anu larghezze di linea di emissione. Cusì, solu uni pochi di tipi di cellule specifichi ponu esse etichettati à u listessu tempu. In cuntrastu, l'emissione di luce à banda ultra stretta di un laser à microdischi serà capace di identificà più tipi di cellule à u listessu tempu.
A squadra hà testatu è dimustratu cù successu particelle laser à microdischi accuratamente sintonizzate cum'è biomarcatori, aduprenduli per etichettà e cellule epiteliali mammarie nurmali cultivate MCF10A. Cù a so emissione à banda ultra larga, sti laser puderanu potenzialmente rivoluzionà a biosensoristica, aduprendu tecniche biomediche è ottiche pruvate cum'è l'imaging citodinamicu, a citometria di flussu è l'analisi multi-omica. A tecnulugia basata nantu à l'incisione PEC marca un avanzamentu maiò in i laser à microdischi. A scalabilità di u metudu, è ancu a so precisione subnanometrica, apre nuove pussibilità per innumerevoli applicazioni di laser in nanofotonica è dispositivi biomedicali, è ancu codici à barre per pupulazioni cellulari specifiche è molecule analitiche.
Data di publicazione: 29 di ghjennaghju di u 2024