एक अमेरिकी टोलीले माइक्रोडिस्क लेजरहरू ट्युनिङको लागि नयाँ विधि प्रस्ताव गरेको छ

हार्वर्ड मेडिकल स्कूल (एचएमएस) र एमआईटी जनरल अस्पतालको संयुक्त अनुसन्धान टोलीले उनीहरूले PEC एचिंग विधि प्रयोग गरेर माइक्रोडिस्क लेजरको आउटपुटको ट्युनिङ हासिल गरेका छन्, जसले नानोफोटोनिक्स र बायोमेडिसिनको लागि नयाँ स्रोत बनाएको छ।

(Microdisk लेजर को आउटपुट PEC नक्काशी विधि द्वारा समायोजित गर्न सकिन्छ)

को क्षेत्रहरूमान्यानोफोटोनिक्सर बायोमेडिसिन, माइक्रोडिस्कलेजरहरूर नानोडिस्क लेजरहरू आशाजनक भएका छन्प्रकाश स्रोतहरूर जाँचहरू। अन-चिप फोटोनिक कम्युनिकेशन, अन-चिप बायोइमेजिङ, बायोकेमिकल सेन्सिङ, र क्वान्टम फोटोन सूचना प्रशोधन जस्ता धेरै अनुप्रयोगहरूमा, तिनीहरूले तरंगदैर्ध्य र अल्ट्रा-साँघुरो ब्यान्ड सटीकता निर्धारण गर्न लेजर आउटपुट प्राप्त गर्न आवश्यक छ। यद्यपि, यो सटीक तरंगदैर्ध्यको माइक्रोडिस्क र नानोडिस्क लेजरहरू ठूलो मात्रामा निर्माण गर्न चुनौतीपूर्ण छ। हालको नानोफेब्रिकेशन प्रक्रियाहरूले डिस्क व्यासको अनियमितता परिचय दिन्छ, जसले लेजर मास प्रशोधन र उत्पादनमा सेट तरंगदैर्ध्य प्राप्त गर्न गाह्रो बनाउँछ। अब, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल र म्यासाचुसेट्स जनरल अस्पतालको वेलम्यान सेन्टरका अनुसन्धानकर्ताहरूको टोली।ओप्टोइलेक्ट्रोनिक मेडिसिनएक अभिनव अप्टोकेमिकल (PEC) नक्काशी प्रविधिको विकास गरेको छ जसले सबनानोमिटर शुद्धताको साथ माइक्रोडिस्क लेजरको लेजर तरंगदैर्ध्यलाई ठीकसँग ट्युन गर्न मद्दत गर्दछ। यो काम एडभान्स फोटोनिक्स जर्नलमा प्रकाशित छ।

फोटोकेमिकल नक्काशी
रिपोर्टहरूका अनुसार, टोलीको नयाँ विधिले सटीक, पूर्वनिर्धारित उत्सर्जन तरंगदैर्ध्यका साथ माइक्रो-डिस्क लेजरहरू र नानोडिस्क लेजर एरेहरूको निर्माण सक्षम गर्दछ। यस सफलताको कुञ्जी PEC नक्काशीको प्रयोग हो, जसले माइक्रोडिस्क लेजरको तरंगदैर्ध्यलाई फाइन-ट्यून गर्न कुशल र स्केलेबल तरिका प्रदान गर्दछ। माथिको नतिजाहरूमा, टोलीले इन्डियम फस्फाइड स्तम्भ संरचनामा सिलिकाले ढाकिएको इन्डियम ग्यालियम आर्सेनाइड फस्फेटिंग माइक्रोडिस्कहरू सफलतापूर्वक प्राप्त गर्यो। त्यसपछि तिनीहरूले सल्फ्यूरिक एसिडको पातलो घोलमा फोटोकेमिकल नक्काशी प्रदर्शन गरेर यी माइक्रोडिस्कहरूको लेजर तरंगदैर्ध्यलाई निश्चित रूपमा निश्चित मूल्यमा ट्युन गरे।
तिनीहरूले विशिष्ट फोटोकेमिकल (PEC) नक्काशीको संयन्त्र र गतिशीलताको पनि अनुसन्धान गरे। अन्तमा, तिनीहरूले तरंगदैर्ध्य-ट्यून गरिएको माइक्रोडिस्क एरेलाई पोलिडिमेथिलसिलोक्सेन सब्सट्रेटमा विभिन्न लेजर तरंगदैर्ध्यका साथ स्वतन्त्र, पृथक लेजर कणहरू उत्पादन गर्न स्थानान्तरण गरे। परिणामस्वरूप माइक्रोडिस्कले लेजर उत्सर्जनको अल्ट्रा-वाइडब्यान्ड ब्यान्डविथ देखाउँछ,लेजर०.६ एनएम भन्दा कम स्तम्भमा र १.५ एनएम भन्दा कम पृथक कणमा।

बायोमेडिकल अनुप्रयोगहरूको ढोका खोल्दै
यो नतिजाले धेरै नयाँ न्यानोफोटोनिक्स र बायोमेडिकल अनुप्रयोगहरूको ढोका खोल्छ। उदाहरणका लागि, स्ट्यान्ड-अलोन माइक्रोडिस्क लेजरहरूले विषम जैविक नमूनाहरूको लागि भौतिक-अप्टिकल बारकोडको रूपमा सेवा गर्न सक्छ, विशेष सेल प्रकारहरूको लेबलिङ र मल्टिप्लेक्स विश्लेषणमा विशिष्ट अणुहरूको लक्ष्यीकरण सक्षम पार्दै। सेल प्रकार-विशिष्ट लेबलिंग हाल परम्परागत बायोमार्करहरू प्रयोग गरी गरिन्छ। जैविक फ्लोरोफोरस, क्वान्टम डट्स, र फ्लोरोसेन्ट मोतीहरू, जसमा फराकिलो उत्सर्जन लाइनविथहरू छन्। यसैले, केवल केहि विशिष्ट सेल प्रकारहरू एकै समयमा लेबल गर्न सकिन्छ। यसको विपरित, माइक्रोडिस्क लेजरको अल्ट्रा-साँघुरो ब्यान्ड लाइट उत्सर्जनले एकै समयमा धेरै सेल प्रकारहरू पहिचान गर्न सक्षम हुनेछ।
टोलीले परीक्षण र सफलतापूर्वक परीक्षण गर्‍यो र सफलतापूर्वक ट्यून गरिएको माइक्रोडिस्क लेजर कणहरूलाई बायोमार्करहरूको रूपमा प्रदर्शन गर्‍यो, तिनीहरूलाई प्रयोग गरी कल्चर्ड सामान्य स्तन उपकला कोशिकाहरू MCF10A लेबल गर्न प्रयोग गरियो। तिनीहरूको अल्ट्रा-वाइडब्यान्ड उत्सर्जनको साथ, यी लेजरहरूले सायटोडायनामिक इमेजिङ, फ्लो साइटोमेट्री, र मल्टि-ओमिक्स विश्लेषण जस्ता प्रमाणित बायोमेडिकल र अप्टिकल प्रविधिहरू प्रयोग गरेर बायोसेन्सिङमा क्रान्ति गर्न सक्छन्। PEC नक्काशीमा आधारित टेक्नोलोजीले माइक्रोडिस्क लेजरहरूमा ठूलो प्रगतिलाई चिन्ह लगाउँछ। विधिको स्केलेबिलिटी, साथै यसको सबनानोमिटर सटीकताले न्यानोफोटोनिक्स र बायोमेडिकल उपकरणहरूमा लेजरहरूको अनगिन्ती अनुप्रयोगहरू, साथै विशिष्ट सेल जनसंख्या र विश्लेषणात्मक अणुहरूको लागि बारकोडहरूको लागि नयाँ सम्भावनाहरू खोल्छ।