हार्वर्ड मेडिकल स्कूल (HMS) र MIT जनरल अस्पतालको संयुक्त अनुसन्धान टोलीले PEC एचिङ विधि प्रयोग गरेर माइक्रोडिस्क लेजरको आउटपुटको ट्युनिङ हासिल गरेको बताएको छ, जसले न्यानोफोटोनिक्स र बायोमेडिसिनको लागि नयाँ स्रोत "आशाजनक" बनाएको छ।
(माइक्रोडिस्क लेजरको आउटपुट PEC एचिंग विधिद्वारा समायोजन गर्न सकिन्छ)
को क्षेत्रहरूमान्यानोफोटोनिक्सर बायोमेडिसिन, माइक्रोडिस्कलेजरहरूर न्यानोडिस्क लेजरहरू आशाजनक भएका छन्प्रकाश स्रोतहरूर प्रोबहरू। अन-चिप फोटोनिक कम्युनिकेसन, अन-चिप बायोइमेजिङ, बायोकेमिकल सेन्सिङ, र क्वान्टम फोटोन सूचना प्रशोधन जस्ता धेरै अनुप्रयोगहरूमा, तिनीहरूले तरंगदैर्ध्य र अल्ट्रा-साँघुरो ब्यान्ड शुद्धता निर्धारण गर्न लेजर आउटपुट प्राप्त गर्न आवश्यक छ। यद्यपि, यो सटीक तरंगदैर्ध्यको माइक्रोडिस्क र न्यानोडिस्क लेजरहरू ठूलो मात्रामा निर्माण गर्न चुनौतीपूर्ण छ। हालको न्यानोफ्याब्रिकेशन प्रक्रियाहरूले डिस्क व्यासको अनियमितता परिचय गराउँछ, जसले लेजर मास प्रशोधन र उत्पादनमा सेट तरंगदैर्ध्य प्राप्त गर्न गाह्रो बनाउँछ। अब, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल र म्यासाचुसेट्स जनरल अस्पतालको वेलम्यान सेन्टरका अनुसन्धानकर्ताहरूको टोलीलेअप्टोइलेक्ट्रोनिक मेडिसिनले एक नवीन अप्टोकेमिकल (PEC) एचिंग प्रविधि विकास गरेको छ जसले सबन्यानोमिटर शुद्धताका साथ माइक्रोडिस्क लेजरको लेजर तरंगदैर्ध्यलाई सटीक रूपमा ट्युन गर्न मद्दत गर्दछ। यो काम एडभान्स्ड फोटोनिक्स जर्नलमा प्रकाशित छ।
फोटोकेमिकल इचिङ
रिपोर्टहरूका अनुसार, टोलीको नयाँ विधिले सटीक, पूर्वनिर्धारित उत्सर्जन तरंगदैर्ध्य भएका माइक्रो-डिस्क लेजरहरू र न्यानोडिस्क लेजर एरेहरूको निर्माणलाई सक्षम बनाउँछ। यस सफलताको मुख्य कुरा PEC एचिङको प्रयोग हो, जसले माइक्रोडिस्क लेजरको तरंगदैर्ध्यलाई फाइन-ट्यून गर्न कुशल र स्केलेबल तरिका प्रदान गर्दछ। माथिका नतिजाहरूमा, टोलीले इन्डियम फस्फाइड स्तम्भ संरचनामा सिलिकाले ढाकिएको इन्डियम ग्यालियम आर्सेनाइड फास्फेटिंग माइक्रोडिस्कहरू सफलतापूर्वक प्राप्त गर्यो। त्यसपछि तिनीहरूले सल्फ्यूरिक एसिडको पातलो घोलमा फोटोकेमिकल एचिङ गरेर यी माइक्रोडिस्कहरूको लेजर तरंगदैर्ध्यलाई निश्चित मानमा ठीकसँग ट्यून गरे।
तिनीहरूले विशिष्ट फोटोकेमिकल (PEC) एचिंगहरूको संयन्त्र र गतिशीलताको पनि अनुसन्धान गरे। अन्तमा, तिनीहरूले तरंगदैर्ध्य-ट्युन गरिएको माइक्रोडिस्क एरेलाई पोलिडाइमिथाइलसिलोक्सेन सब्सट्रेटमा स्थानान्तरण गरे जसले गर्दा विभिन्न लेजर तरंगदैर्ध्य भएका स्वतन्त्र, पृथक लेजर कणहरू उत्पादन गर्न सकियोस्। परिणामस्वरूप माइक्रोडिस्कले लेजर उत्सर्जनको अल्ट्रा-वाइडब्यान्ड ब्यान्डविथ देखाउँछ, जसमालेजर०.६ 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 काम गर्न सक्छन्, जसले विशिष्ट कोशिका प्रकारहरूको लेबलिंग र मल्टिप्लेक्स विश्लेषणमा विशिष्ट अणुहरूको लक्षितीकरण सक्षम बनाउँछ। सेल प्रकार-विशिष्ट लेबलिंग हाल परम्परागत बायोमार्करहरू प्रयोग गरेर गरिन्छ, जस्तै जैविक फ्लोरोफोरहरू, क्वान्टम डट्सहरू, र फ्लोरोसेन्ट मोतीहरू, जसमा फराकिलो उत्सर्जन रेखाचौडाइ हुन्छ। यसरी, एकै समयमा केही विशिष्ट कोशिका प्रकारहरू मात्र लेबल गर्न सकिन्छ। यसको विपरीत, माइक्रोडिस्क लेजरको अल्ट्रा-साँघुरो ब्यान्ड प्रकाश उत्सर्जनले एकै समयमा धेरै कोशिका प्रकारहरू पहिचान गर्न सक्षम हुनेछ।
टोलीले कल्चर गरिएको सामान्य स्तन उपकला कोषहरू MCF10A लेबल गर्न प्रयोग गर्दै, बायोमार्करको रूपमा सटीक रूपमा ट्युन गरिएको माइक्रोडिस्क लेजर कणहरूको परीक्षण र सफलतापूर्वक प्रदर्शन गर्यो। तिनीहरूको अल्ट्रा-वाइडब्यान्ड उत्सर्जनको साथ, यी लेजरहरूले साइटोडायनामिक इमेजिङ, फ्लो साइटोमेट्री, र बहु-ओमिक्स विश्लेषण जस्ता प्रमाणित बायोमेडिकल र अप्टिकल प्रविधिहरू प्रयोग गरेर बायोसेन्सिङमा सम्भावित रूपमा क्रान्तिकारी परिवर्तन ल्याउन सक्छन्। PEC एचिङमा आधारित प्रविधिले माइक्रोडिस्क लेजरहरूमा प्रमुख प्रगतिलाई चिन्ह लगाउँछ। विधिको स्केलेबिलिटी, साथै यसको सबन्यानोमिटर परिशुद्धताले, न्यानोफोटोनिक्स र बायोमेडिकल उपकरणहरूमा लेजरहरूको अनगिन्ती अनुप्रयोगहरूको लागि नयाँ सम्भावनाहरू खोल्छ, साथै विशिष्ट कोशिका जनसंख्या र विश्लेषणात्मक अणुहरूको लागि बारकोडहरू।
पोस्ट समय: जनवरी-२९-२०२४