Sameiginlegt rannsóknarteymi frá Harvard læknaskólanum (HMS) og MIT almenna sjúkrahúsinu segir að þeim hafi tekist að fínstilla úttak ördisklasera með því að nota PEC-etsunaraðferðina, sem gerir nýja uppsprettu nanóljóstækni og líftækni „efnilega“.
(Hægt er að stilla úttak ördisklaserans með PEC-etsunaraðferðinni)
Á sviðumnanófótóníkog líftækni, ördiskurleysirog nanódisklaserar hafa orðið efnilegirljósgjafarog rannsakendur. Í ýmsum forritum eins og ljósfræðilegum samskiptum á örgjörva, lífmyndgreiningu á örgjörva, lífefnafræðilegri skynjun og upplýsingavinnslu skammtafótóna, þurfa þeir að ná fram leysigeisla til að ákvarða bylgjulengd og nákvæmni í mjög þröngu bandi. Hins vegar er enn krefjandi að framleiða ördisk- og nanódisklasera af þessari nákvæmu bylgjulengd í stórum stíl. Núverandi nanóframleiðsluferli kynna handahófskennda þvermál disksins, sem gerir það erfitt að fá ákveðna bylgjulengd í leysimassavinnslu og framleiðslu. Nú hefur teymi vísindamanna frá Harvard læknaskólanum og Wellman-miðstöð Massachusetts General Hospital fyrir ...Ljósfræðileg læknisfræðihefur þróað nýstárlega ljósefnafræðilega (PEC) etsunartækni sem hjálpar til við að stilla nákvæmlega bylgjulengd leysigeisla á ördisklasera með nákvæmni upp á undir nanómetra. Verkið er birt í tímaritinu Advanced Photonics.
Ljósefnafræðileg etsun
Samkvæmt skýrslum gerir nýja aðferð teymisins kleift að framleiða ördisklasera og nanódisklaserafylki með nákvæmum, fyrirfram ákveðnum útblástursbylgjulengdum. Lykillinn að þessari byltingu er notkun PEC-etsunar, sem býður upp á skilvirka og stigstærða leið til að fínstilla bylgjulengd ördisklasera. Í ofangreindum niðurstöðum tókst teyminu að fá indíum gallíum arseníð fosfaterandi ördiska þakta kísil á indíumfosfíð súlubyggingu. Þeir stilltu síðan leysigeislabylgjulengd þessara ördiska nákvæmlega á ákveðið gildi með því að framkvæma ljósefnafræðilega etsun í þynntri brennisteinssýrulausn.
Þeir rannsökuðu einnig verkunarmáta og gangverk sértækra ljósefnafræðilegra (PEC) etsninga. Að lokum fluttu þeir bylgjulengdarstillta ördiskaröðina yfir á pólýdímetýlsíloxan undirlag til að framleiða sjálfstæðar, einangraðar leysigeislunaragnir með mismunandi bylgjulengdum. Ördiskurinn sem myndaðist sýnir öfgabreiðbandsbandvídd leysigeislunar, meðleysirá dálknum minna en 0,6 nm og einangraða agnina minna en 1,5 nm.
Að opna dyrnar að líflæknisfræðilegum notkunum
Þessi niðurstaða opnar dyrnar að mörgum nýjum nanóljósfræðilegum og líflæknisfræðilegum notkunarmöguleikum. Til dæmis geta sjálfstæðir ördisklaserar þjónað sem eðlisfræðilegir-sjónrænir strikamerki fyrir ólík líffræðileg sýni, sem gerir kleift að merkja tilteknar frumugerðir og miða á tilteknar sameindir í fjölþáttagreiningu. Frumugerðarsértæk merking er nú framkvæmd með hefðbundnum lífmerkjum, svo sem lífrænum flúrljómandi litningum, skammtapunktum og flúrljómandi perlum, sem hafa breiða útbreidda ljósleiðara. Þannig er aðeins hægt að merkja fáar tilteknar frumugerðir samtímis. Aftur á móti mun mjög þröngbandsljósgeislun ördisklasers geta greint fleiri frumugerðir samtímis.
Teymið prófaði og sýndi fram á með góðum árangri nákvæmlega stilltar ördisklaseraagnir sem lífmerki og notaði þær til að merkja ræktaðar eðlilegar brjóstakrabbameinsfrumur MCF10A. Með ofurbreiðbandsgeislun sinni gætu þessir leysir hugsanlega gjörbylta líffræðilegri skynjun með því að nota viðurkenndar líflæknisfræðilegar og sjónrænar aðferðir eins og frumufræðilega myndgreiningu, flæðifrumusjárskoðun og fjölómískar greiningar. Tæknin sem byggir á PEC-etsingu markar mikil framför í ördisklasera. Stærð aðferðarinnar, sem og nákvæmni hennar upp á nanómetra, opnar nýja möguleika fyrir ótal notkunarmöguleika leysigeisla í nanófótóník og líflæknisfræðilegum tækjum, sem og strikamerkjum fyrir tiltekna frumuhópa og greiningarsameindir.
Birtingartími: 29. janúar 2024