Sameiginlegt rannsóknarteymi frá Harvard Medical School (HMS) og MIT General Hospital segir að þeir hafi náð að stilla úttak ördisklaser með PEC ætingaraðferðinni, sem gerir nýja uppsprettu fyrir nanóljóseindafræði og líflækningar „lofandi.
(Hægt er að stilla úttak ördisklasans með PEC ætingaraðferðinni)
Á sviðinanóljóseindafræðiog líflæknisfræði, ördiskurleysirog nanodisk leysir eru orðnir efnilegirljósgjafaog rannsaka. Í nokkrum forritum eins og ljóseindasamskiptum á flís, líffræðilegri myndgreiningu á flís, lífefnafræðilegri skynjun og skammtaljóseindaupplýsingavinnslu, þurfa þau að ná fram leysigeisla til að ákvarða bylgjulengd og nákvæmni í ofur-þröngum bandi. Hins vegar er enn krefjandi að framleiða ör- og nanódisklasera af þessari nákvæmu bylgjulengd í stórum stíl. Núverandi nanofabrication ferli kynna tilviljun þvermál skífunnar, sem gerir það erfitt að fá ákveðna bylgjulengd í laser massa vinnslu og framleiðslu. Nú, hópur vísindamanna frá Harvard Medical School og Massachusetts General Hospital Wellman Center fyrirOptolectronic Medicinehefur þróað nýstárlega sjónefnafræðilega (PEC) ætingartækni sem hjálpar til við að stilla leysibylgjulengd ördisklasers nákvæmlega með undirnómetra nákvæmni. Verkið er birt í tímaritinu Advanced Photonics.
Ljósefnafræðileg æting
Samkvæmt skýrslum gerir nýja aðferð liðsins kleift að framleiða ördiska leysir og nanódisk leysir fylki með nákvæmum, fyrirfram ákveðnum bylgjulengdum útblásturs. Lykillinn að þessari byltingu er notkun PEC ets, sem veitir skilvirka og stigstærða leið til að fínstilla bylgjulengd leysis með örskífum. Í ofangreindum niðurstöðum náði teymið með góðum árangri indíum Gallíum arseníð fosfatandi ördiskum sem eru þaktir kísil á indíum fosfíð súlu uppbyggingu. Þeir stilltu síðan leysibylgjulengd þessara ördiska nákvæmlega á ákveðið gildi með því að framkvæma ljósefnafræðilega ætingu í þynntri lausn af brennisteinssýru.
Þeir rannsökuðu einnig aðferðir og gangverki sérstakra ljósefnafræðilegra (PEC) ætinga. Að lokum fluttu þeir bylgjulengdarstilltu ördiska fylkið á pólýdímetýlsíloxan hvarfefni til að framleiða sjálfstæðar, einangraðar leysi agnir með mismunandi bylgjulengdir leysir. Ördiskurinn sem myndast sýnir ofur-breiðbandsbandbreidd leysigeislunar, meðleysirá súlunni minni en 0,6 nm og einangruðu ögnin minni en 1,5 nm.
Að opna dyrnar að lífeðlisfræðilegum forritum
Þessi niðurstaða opnar dyrnar að mörgum nýjum nanóljóseindafræði og lífeðlisfræðilegum forritum. Til dæmis geta sjálfstæðir ördisklasarar þjónað sem sjónræn strikamerki fyrir ólík lífsýni, sem gerir kleift að merkja sérstakar frumugerðir og miða á tilteknar sameindir í margfeldisgreiningu. Frumutegundarsérhæfðar merkingar eru nú gerðar með hefðbundnum lífmerkjum, ss. sem lífrænar flúorfórar, skammtapunktar og flúrperlur, sem hafa mikla losunarlínubreidd. Þannig er aðeins hægt að merkja nokkrar sérstakar frumugerðir á sama tíma. Aftur á móti mun ofur-þröngt band ljósgeislun ördisklaser geta greint fleiri frumugerðir á sama tíma.
Teymið prófaði og sýndi með góðum árangri nákvæmlega stilltar leysikornaagnir á ördiskum sem lífmerki og notaði þær til að merkja ræktaðar eðlilegar brjóstþekjufrumur MCF10A. Með ofur-breiðbandsútstreymi þeirra gætu þessir leysir hugsanlega gjörbylta lífskynjun, með því að nota sannaða líflæknisfræðilega og sjónræna tækni eins og frumuaflfræðilega myndgreiningu, flæðifrumumælingar og multi-omics greiningu. Tæknin sem byggir á PEC ætingu markar mikla framfarir í ördisklaserum. Sveigjanleiki aðferðarinnar, sem og undirnafómetra nákvæmni hennar, opnar nýja möguleika fyrir ótal notkun leysis í nanóljóseindafræði og lífeindatækni, auk strikamerkja fyrir tiltekna frumuhópa og greiningarsameindir.
Birtingartími: 29-jan-2024