Một nhóm nghiên cứu chung từ Trường Y Harvard (HMS) và Bệnh viện Đa khoa MIT cho biết họ đã đạt được điều chỉnh đầu ra của laser microdisk bằng phương pháp khắc PEC, tạo ra một nguồn mới cho nanophotonics và y sinh học hứa hẹn.
(Đầu ra của laser microdisk có thể được điều chỉnh bằng phương pháp khắc PEC)
Trong các lĩnh vực củaNanophotonicsvà y sinh, microdiskLaservà laser nanodisk đã trở nên đầy hứa hẹnnguồn sángvà thăm dò. Trong một số ứng dụng như giao tiếp photonic trên chip, sinh học trên chip, cảm biến sinh hóa và xử lý thông tin photon lượng tử, chúng cần đạt được đầu ra laser trong việc xác định độ chính xác của dải sóng và bước sóng. Tuy nhiên, vẫn còn thách thức để sản xuất các laser microdisk và nanodisk của bước sóng chính xác này trên quy mô lớn. Các quy trình xây dựng nano hiện tại giới thiệu tính ngẫu nhiên của đường kính đĩa, điều này gây khó khăn cho việc có được một bước sóng đã thiết lập trong xử lý và sản xuất khối lượng laser.Thuốc quang điện tửđã phát triển một kỹ thuật khắc quang học sáng tạo (PEC) giúp điều chỉnh chính xác bước sóng laser của tia laser microdisk với độ chính xác dưới mức kế. Tác phẩm được xuất bản trên tạp chí Advanced Photonics.
Khắc quang hóa
Theo các báo cáo, phương pháp mới của nhóm cho phép sản xuất laser đĩa micro và các mảng laser nanodisk với bước sóng phát xạ chính xác, được xác định trước. Chìa khóa của bước đột phá này là việc sử dụng Etching PEC, cung cấp một cách hiệu quả và có thể mở rộng để điều chỉnh bước sóng của laser microdisc. Trong các kết quả trên, nhóm đã thu được thành công các microdisks photphat indium gallium arsenide được bao phủ bằng silica trên cấu trúc cột indium phosphide. Sau đó, họ đã điều chỉnh bước sóng laser của các microdisks này chính xác với giá trị xác định bằng cách thực hiện khắc quang hóa trong dung dịch axit sunfuric pha loãng.
Họ cũng đã nghiên cứu các cơ chế và động lực học của khắc quang hóa cụ thể (PEC). Cuối cùng, họ đã chuyển mảng microdisk được điều chỉnh bước sóng lên chất nền polydimethylsiloxane để tạo ra các hạt laser độc lập, được cô lập với các bước sóng laser khác nhau. Microdisk kết quả cho thấy băng thông phát xạ laser cực rộng, vớilaserTrên cột nhỏ hơn 0,6nm và hạt bị cô lập dưới 1,5nm.
Mở cửa cho các ứng dụng y sinh
Kết quả này mở ra cánh cửa cho nhiều ứng dụng nano và ứng dụng y sinh mới. Ví dụ, laser microdisk độc lập có thể đóng vai trò là mã vạch quang học cho các mẫu sinh học không đồng nhất, cho phép ghi nhãn của các loại tế bào cụ thể và nhắm mục tiêu của các phân tử cụ thể trong phân tích đa dạng. Do đó, chỉ có một vài loại ô cụ thể có thể được dán nhãn cùng một lúc. Ngược lại, phát xạ ánh sáng băng tần siêu narrow của laser microdisk sẽ có thể xác định nhiều loại tế bào cùng một lúc.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm và chứng minh thành công các hạt laser microdisk được điều chỉnh chính xác làm dấu ấn sinh học, sử dụng chúng để gắn nhãn cho các tế bào biểu mô vú bình thường nuôi cấy MCF10A. Với sự phát xạ cực lớn của chúng, các laser này có khả năng cách mạng hóa sinh học, sử dụng các kỹ thuật y sinh và quang học đã được chứng minh như hình ảnh tế bào học, tế bào học dòng chảy và phân tích đa mô học. Công nghệ dựa trên việc khắc PEC đánh dấu một tiến bộ lớn trong laser microdisk. Khả năng mở rộng của phương pháp, cũng như độ chính xác dưới mức của nó, mở ra các khả năng mới cho vô số ứng dụng laser trong nanophotonics và thiết bị y sinh, cũng như mã vạch cho các quần thể tế bào cụ thể và phân tích phân tích.
Thời gian đăng: Tháng 1-29-2024