Pasukan penyelidik bersama dari Sekolah Perubatan Harvard (HMS) dan Hospital Besar MIT berkata mereka telah mencapai penalaan output laser mikrodisk menggunakan kaedah etsa PEC, menjadikan sumber baharu untuk nanofotonik dan bioperubatan "menjanjikan."
(Output laser microdisk boleh dilaraskan dengan kaedah etsa PEC)
Dalam bidangnanofotonikdan bioperubatan, cakera mikrolaserdan laser nanodisk telah menjadi menjanjikansumber cahayadan kuar.Dalam beberapa aplikasi seperti komunikasi fotonik pada cip, pengimejan bio pada cip, penderiaan biokimia dan pemprosesan maklumat foton kuantum, mereka perlu mencapai output laser dalam menentukan panjang gelombang dan ketepatan jalur ultra sempit.Walau bagaimanapun, ia masih mencabar untuk mengeluarkan laser mikro cakera dan nanodisk dengan panjang gelombang yang tepat ini pada skala besar.Proses nanofabrikasi semasa memperkenalkan rawak diameter cakera, yang menjadikannya sukar untuk mendapatkan panjang gelombang yang ditetapkan dalam pemprosesan dan pengeluaran jisim laser. Kini, pasukan penyelidik dari Sekolah Perubatan Harvard dan Pusat Wellman Hospital Besar Massachusetts untukPerubatan Optoelektroniktelah membangunkan teknik etsa optokimia (PEC) inovatif yang membantu menala panjang gelombang laser laser mikro cakera dengan ketepatan subnanometer dengan tepat.Kerja itu diterbitkan dalam jurnal Advanced Photonics.
Goresan fotokimia
Menurut laporan, kaedah baharu pasukan itu membolehkan pembuatan laser cakera mikro dan tatasusunan laser nanodisk dengan panjang gelombang pancaran yang tepat dan telah ditetapkan.Kunci kepada kejayaan ini ialah penggunaan etsa PEC, yang menyediakan cara yang cekap dan berskala untuk memperhalusi panjang gelombang laser mikrodisc.Dalam keputusan di atas, pasukan berjaya memperoleh mikrocakera fosfat indium Gallium arsenide yang ditutup dengan silika pada struktur lajur indium phosphide.Mereka kemudiannya menala panjang gelombang laser bagi cakera mikro ini dengan tepat kepada nilai yang ditentukan dengan melakukan etsa fotokimia dalam larutan asid sulfurik yang dicairkan.
Mereka juga menyiasat mekanisme dan dinamik etsa fotokimia tertentu (PEC).Akhirnya, mereka memindahkan tatasusunan microdisk yang ditala panjang gelombang ke substrat polidimetilsiloksana untuk menghasilkan zarah laser terpencil yang bebas dengan panjang gelombang laser yang berbeza.Microdisk yang terhasil menunjukkan lebar jalur ultra lebar pelepasan laser, denganlaserpada lajur kurang daripada 0.6 nm dan zarah terpencil kurang daripada 1.5 nm.
Membuka pintu kepada aplikasi bioperubatan
Keputusan ini membuka pintu kepada banyak aplikasi nanofotonik dan bioperubatan baharu.Sebagai contoh, laser mikrodisk berdiri sendiri boleh berfungsi sebagai kod bar fiziko-optik untuk sampel biologi heterogen, membolehkan pelabelan jenis sel tertentu dan penyasaran molekul tertentu dalam analisis multipleks. Pelabelan khusus jenis sel pada masa ini dilakukan menggunakan biomarker konvensional, seperti sebagai fluorofor organik, titik kuantum, dan manik pendarfluor, yang mempunyai lebar garis pelepasan yang luas.Oleh itu, hanya beberapa jenis sel tertentu boleh dilabelkan pada masa yang sama.Sebaliknya, pelepasan cahaya jalur ultra sempit laser mikro cakera akan dapat mengenal pasti lebih banyak jenis sel pada masa yang sama.
Pasukan ini menguji dan berjaya menunjukkan zarah laser mikrodisk yang ditala dengan tepat sebagai biomarker, menggunakannya untuk melabelkan sel epitelium payudara normal yang dikulturkan MCF10A.Dengan pelepasan jalur ultra lebarnya, laser ini berpotensi merevolusikan biosensing, menggunakan teknik bioperubatan dan optik yang terbukti seperti pengimejan sitodinamik, sitometri aliran dan analisis berbilang omik.Teknologi berdasarkan etsa PEC menandakan kemajuan besar dalam laser microdisk.Kebolehskalaan kaedah, serta ketepatan subnanometernya, membuka kemungkinan baharu untuk penggunaan laser yang tidak terkira banyaknya dalam peranti nanofotonik dan bioperubatan, serta kod bar untuk populasi sel dan molekul analisis tertentu.
Masa siaran: Jan-29-2024