Гарвард медициналык мектебинин (HMS) жана MIT жалпы ооруканасынын биргелешкен изилдөө тобу PEC гравировка ыкмасын колдонуп, микродиск лазеринин чыгышын жөндөөгө жетишкенин, бул нанофотоника жана биомедицина үчүн жаңы булакты "келечектүү" кылганын билдиришти.
(Микродиск лазеринин чыгышын PEC оюу ыкмасы менен тууралоого болот)
Талааларындананофотоникажана биомедицина, микродисклазерлержана нанодиск лазерлери келечектүү болуп калдыжарык булактарыжана зонддор. Чиптеги фотондук байланыш, чиптеги биовизуализация, биохимиялык сезүү жана кванттык фотон маалыматын иштетүү сыяктуу бир нече колдонмолордо, алар толкун узундугун жана өтө кууш тилкелүү тактыкты аныктоодо лазердик кубаттуулукка жетишиши керек. Бирок, ушул так толкун узундугундагы микродиск жана нанодиск лазерлерин ири масштабда өндүрүү кыйын бойдон калууда. Азыркы наноөндүрүү процесстери дисктин диаметринин кокустук мүнөзүн киргизет, бул лазердик массаны иштетүүдө жана өндүрүүдө белгиленген толкун узундугун алууну кыйындатат. Азыр Гарвард медициналык мектебинин жана Массачусетс жалпы ооруканасынын Уэллман борборунун изилдөөчүлөр тобу...Оптоэлектрондук медицинамикродиск лазеринин толкун узундугун субнанометрдик тактык менен так жөнгө салууга жардам берген инновациялык оптохимиялык (PEC) оюу ыкмасын иштеп чыкты. Бул эмгек Advanced Photonics журналында жарыяланган.
Фотохимиялык оюу
Маалыматтарга ылайык, команданын жаңы ыкмасы так, алдын ала аныкталган эмиссиялык толкун узундуктары бар микродиск лазерлерин жана нанодиск лазердик массивдерин чыгарууга мүмкүндүк берет. Бул жетишкендиктин ачкычы - микродиск лазеринин толкун узундугун так жөндөөнүн натыйжалуу жана масштабдуу жолун камсыз кылган PEC оюу ыкмасын колдонуу. Жогорудагы натыйжаларда команда индий фосфидинин колоннасынын түзүлүшүндө кремний менен капталган индий галлий арсенид фосфаттоочу микродисктерди ийгиликтүү алышкан. Андан кийин алар күкүрт кислотасынын суюлтулган эритмесинде фотохимиялык оюу жүргүзүү менен бул микродисктердин лазердик толкун узундугун аныкталган мааниге так тууралашкан.
Алар ошондой эле белгилүү бир фотохимиялык (PEC) оюулардын механизмдерин жана динамикасын изилдешкен. Акырында, алар толкун узундугу боюнча жөнгө салынган микродиск массивин полидиметилсилоксан субстратына өткөрүп, ар кандай лазердик толкун узундуктары бар көз карандысыз, обочолонгон лазердик бөлүкчөлөрдү алышкан. Натыйжада алынган микродиск лазердик нурлануунун өтө кең тилкелүү өткөрүү жөндөмдүүлүгүн көрсөтөт,лазерколонкада 0,6 нмден аз жана обочолонгон бөлүкчөдө 1,5 нмден аз.
Биомедициналык колдонмолорго эшик ачуу
Бул натыйжа көптөгөн жаңы нанофотоника жана биомедициналык колдонмолорго жол ачат. Мисалы, өзүнчө турган микродиск лазерлери гетерогендик биологиялык үлгүлөр үчүн физикалык-оптикалык штрих-код катары кызмат кыла алат, бул белгилүү бир клетка түрлөрүн белгилөөгө жана мультиплекстүү анализде белгилүү бир молекулаларды бутага алууга мүмкүндүк берет. Клетканын түрү боюнча белгилөө учурда кеңири эмиссиялык сызык туурасына ээ болгон органикалык флуорофорлор, кванттык чекиттер жана флуоресценттик мончоктор сыяктуу кадимки биомаркерлерди колдонуу менен жүргүзүлөт. Ошентип, бир эле учурда бир нече гана белгилүү клетка түрлөрүн белгилөөгө болот. Ал эми микродиск лазеринин өтө кууш тилкелүү жарык эмиссиясы бир эле учурда көбүрөөк клетка түрлөрүн аныктай алат.
Команда так туураланган микродиск лазердик бөлүкчөлөрүн биомаркерлер катары сынап көрүп, ийгиликтүү көрсөттү, аларды өстүрүлгөн кадимки эмчек эпителий клеткаларын MCF10A белгилөө үчүн колдонду. Өтө кең тилкелүү нурлануусу менен бул лазерлер цитодинамикалык сүрөткө тартуу, агым цитометриясы жана мультиомика анализи сыяктуу далилденген биомедициналык жана оптикалык ыкмаларды колдонуп, биосенсорлоодо революция жасай алат. PEC гравировкасына негизделген технология микродиск лазерлериндеги чоң жетишкендикти белгилейт. Методдун масштабдуулугу, ошондой эле анын субнанометрдик тактыгы лазерлерди нанофотоникада жана биомедициналык түзмөктөрдө, ошондой эле белгилүү бир клетка популяциялары жана аналитикалык молекулалар үчүн штрих-коддордо сансыз колдонуу үчүн жаңы мүмкүнчүлүктөрдү ачат.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 29-январы