Společný výzkumný tým z Harvard Medical School (HMS) a MIT General Hospital říká, že dosáhli vyladění výstupu mikrodiskového laseru pomocí metody leptání PEC, čímž se vytvořil nový zdroj pro nanofotoniku a biomedicínu „slibnou“.
(Výstup laseru Microdisk může být upraven metodou leptání PEC)
V políchNanofotonikaa biomedicína, Microdisklaserya nanodiskové lasery se staly slibnýmisvětelné zdrojea sondy. V několika aplikacích, jako je fotonická komunikace na čipu, bioimaging na čipu, biochemické snímání a zpracování informací o kvantovém fotonu, musí dosáhnout laserového výstupu při určování přesnosti vlnové délky a ultra zároveň. Zůstává však náročné vyrábět mikrodisk a nanodiskové lasery této přesné vlnové délky ve velkém měřítku. Současné procesy nanofabrikace zavádějí náhodnost průměru disku, což ztěžuje získání nastavené vlnové délky v laserovém hromadném zpracování a výrobě.Optoelektronický lékvyvinula inovativní techniku leptání (PEC), která pomáhá přesně vyladit laserovou vlnovou délku mikrodiskového laseru s přesností subnanometru. Práce je publikována v časopise Advanced Photonics.
Fotochemické leptání
Podle zpráv nová metoda týmu umožňuje výrobu laserových laserů a laserových polí nanodisk s přesnými, předem stanovenými emisními vlnovými délkami. Klíčem k tomuto průlomu je použití leptání PEC, které poskytuje efektivní a škálovatelný způsob, jak doladit vlnovou délku laseru Microdisc. Ve výše uvedených výsledcích tým úspěšně získal indium gallium arsenidové fosftingové mikrodisky pokryté oxidem křemičitým na struktuře sloupce fosfidů india. Poté naladili laserovou vlnovou délku těchto mikrodisek přesně na určenou hodnotu provedením fotochemického leptání v zředěném roztoku kyseliny sírové.
Zkoumali také mechanismy a dynamiku specifických fotochemických (PEC) leptů. Nakonec přenesli mikrodiskové pole naladěné vlnové délce na polydimethylsiloxanový substrát za vzniku nezávislých izolovaných laserových částic s různými laserovými vlnovými délkami. Výsledný mikrodisk ukazuje ultra širokopásmovou šířku pásma laserové emise slaserna sloupci menší než 0,6 nm a izolované částice menší než 1,5 nm.
Otevření dveří biomedicínským aplikacím
Tento výsledek otevírá dveře mnoha novým nanofotonikům a biomedicínským aplikacím. Například samostatné mikrodiskové lasery mohou sloužit jako fyzikálně-optické čárové kódy pro heterogenní biologické vzorky, což umožňuje označování specifických typů buněk a cílení specifických molekul v multiplexové analýze. V současné době se provádí pomocí běžných biomarkerů, jako je organické fluoroformy a fluorescenční, které mají v současné době široké emisivní, které mají široké emisivní tzv. Takže zároveň lze označit pouze několik specifických typů buněk. Naproti tomu ultra-zárodečná emise světelného pásma mikrodiskového laseru bude schopna identifikovat více typů buněk současně.
Tým testoval a úspěšně prokázal přesně vyladěné mikrodiskové laserové částice jako biomarkery, pomocí jejich označení kultivovaných normálních epiteliálních buněk prsu MCF10A. Díky jejich ultralegitní emisi by tyto lasery mohly potenciálně revolucijte biosensing, za použití osvědčených biomedicínských a optických technik, jako je cytodynamické zobrazování, průtoková cytometrie a analýza multimics. Technologie založená na leptání PEC znamená hlavní pokrok v mikrodiskových laserech. Škálovatelnost metody, jakož i její přesnost podnanometru, otevírá nové možnosti pro nespočet aplikací laserů v nanofotonice a biomedicínských zařízeních, jakož i čárové kódy pro specifické buněčné populace a analytické molekuly.
Čas příspěvku: Jan-29-2024