Spoločný výskumný tím z Harvard Medical School (HMS) a MIT General Hospital tvrdí, že dosiahli ladenie výstupu mikrodiskového lasera pomocou metódy leptania PEC, čím sa vytvoril nový zdroj pre nanofotoniku a biomedicínu „sľubný“.
(Výstup lasera mikrodisku je možné upraviť metódou leptania PEC)
V poliachnanofotonikaa biomedicín, mikrodisklaserya nanodiskové lasery sa stali sľubnýmisvetelné zdrojea sondy. V niekoľkých aplikáciách, ako je fotonická komunikácia na čipoch, bioimaging na čipoch, biochemické snímanie a spracovanie kvantových fotónových informácií, musia dosiahnuť laserový výstup pri určovaní vlnovej dĺžky a presnosti ultra-panelového pásma. Zostáva však náročné vyrábať mikrodisky a nanodiskové lasery tejto presnej vlnovej dĺžky vo veľkom meradle. Súčasné nanofabrikačné procesy zavádzajú náhodnosť priemeru diskov, čo sťažuje získanie nastavenej vlnovej dĺžky v laserovom hromadnom spracovaní a výrobe.Optoelektronický liekvyvinul inovatívnu optochemickú techniku leptania (PEC), ktorá pomáha presne vyladiť laserovú vlnovú dĺžku mikrodiskového lasera s presnosťou subnanometrov. Práca je publikovaná v časopise Advanced Photonics.
Fotochemické leptanie
Podľa správ nová metóda tímu umožňuje výrobu laserov mikro-disk a nanodiskových laserových polí s presnými, vopred určenými emisnými vlnovými dĺžkami. Kľúčom k tomuto prielomu je použitie leptania PEC, ktoré poskytuje efektívny a škálovateľný spôsob, ako doladiť vlnovú dĺžku lasera mikrodisc. Vo vyššie uvedených výsledkoch tím úspešne získal mikrodisky indium gallium arzenidu pokryté oxidom kremičitým na štruktúre fosfidu indium. Potom vyladili laserovú vlnovú dĺžku týchto mikrodiskov presne na určenú hodnotu vykonaním fotochemického leptania v zriedenom roztoku kyseliny sírovej.
Skúmali tiež mechanizmy a dynamiku konkrétnych fotochemických (PEC) leptaní. Nakoniec preniesli vlnové dĺžky ladené mikrodiskové pole na polydimetylsiloxánový substrát za vzniku nezávislých izolovaných laserových častíc s rôznymi laserovými vlnovými dĺžkami. Výsledná mikrodisk ukazuje ultra širokopásmovú šírku laserovej emisie slaserna kolóne menšej ako 0,6 nm a izolovaná častice menšia ako 1,5 nm.
Otvorenie dverí do biomedicínskych aplikácií
Tento výsledok otvára dvere do mnohých nových nanofotonických a biomedicínskych aplikácií. Napríklad samostatné mikrodiskové lasery môžu slúžiť ako fyziooptické čiarové kódy pre heterogénne biologické vzorky, ktoré umožňujú značenie špecifických typov buniek a zacielenie špecifických molekúl v multiplexnej analýze. šírky čiar. Preto je možné označovať iba niekoľko konkrétnych typov buniek súčasne. Na rozdiel od toho, emisia svetla s ultra-predpásmi mikrodisk laser bude schopná súčasne identifikovať viac typov buniek.
Tím testoval a úspešne demonštroval presne vyladené laserové častice mikrodisku ako biomarkery, pričom ich používali na označenie kultivovaných normálnych epitelových buniek prsníka MCF10A. Vďaka svojej ultra širokopásmovej emisii by tieto lasery mohli potenciálne revolúciou biosenzingovať pomocou osvedčených biomedicínskych a optických techník, ako je cytodynamické zobrazovanie, prietoková cytometria a multiousická analýza. Technológia založená na leptaní PEC predstavuje veľký pokrok v laseroch mikrodisku. Škálovateľnosť metódy, ako aj jej presnosť subnanometrov, otvárajú nové možnosti pre nespočetné aplikácie laserov v nanofotonických a biomedicínskych zariadeniach, ako aj čiarových kódov pre špecifické populácie buniek a analytické molekuly.
Čas príspevku: január-29-2024