Ամերիկյան մի խումբ առաջարկում է միկրոսկավառակային լազերների կարգավորման նոր մեթոդ

Հարվարդի բժշկական դպրոցի (HMS) և MIT General Hospital-ի համատեղ հետազոտական ​​​​խումբը հայտնում է, որ PEC փորագրման մեթոդի միջոցով նրանք կարողացել են կարգավորել միկրոդիսկային լազերի ելքը, ինչը նանոֆոտոնիկայի և կենսաբժշկության համար նոր աղբյուրը դարձնում է «խոստումնալից»։

(Միկրոդիսկային լազերի ելքային հզորությունը կարող է կարգավորվել PEC փորագրման մեթոդով)

Դաշտերումնանոֆոտոնիկաև կենսաբժշկություն, միկրոդիսկլազերներև նանոդիսկային լազերները խոստումնալից են դարձելլույսի աղբյուրներև զոնդեր: Մի շարք կիրառություններում, ինչպիսիք են չիպի վրա ֆոտոնային հաղորդակցությունը, չիպի վրա բիոպատկերի ստեղծումը, կենսաքիմիական զգայունությունը և քվանտային ֆոտոնային տեղեկատվության մշակումը, նրանք պետք է հասնեն լազերային ելքի՝ ալիքի երկարությունը և գերնեղ գոտու ճշգրտությունը որոշելու համար: Այնուամենայնիվ, մեծ մասշտաբով այս ճշգրիտ ալիքի երկարությամբ միկրոդիսկային և նանոդիսկային լազերներ արտադրելը շարունակում է մարտահրավեր լինել: Ներկայիս նանոարտադրության գործընթացները ներմուծում են սկավառակի տրամագծի պատահականություն, ինչը դժվարացնում է լազերային զանգվածի մշակման և արտադրության մեջ սահմանված ալիքի երկարություն ստանալը: Այժմ Հարվարդի բժշկական դպրոցի և Մասաչուսեթսի ընդհանուր հիվանդանոցի Վելման կենտրոնի հետազոտողների թիմը...Օպտոէլեկտրոնային բժշկությունմշակել է նորարարական օպտոքիմիական (PEC) փորագրման տեխնիկա, որը օգնում է ճշգրիտ կարգավորել միկրոդիսկային լազերի լազերային ալիքի երկարությունը ենթանանոմետրային ճշգրտությամբ: Աշխատանքը հրապարակվել է Advanced Photonics ամսագրում:

Ֆոտոքիմիական փորագրություն
Հաղորդումների համաձայն, թիմի նոր մեթոդը հնարավորություն է տալիս արտադրել միկրոսկավառակային լազերներ և նանոդիսկային լազերային զանգվածներ՝ ճշգրիտ, նախապես որոշված ​​ճառագայթման ալիքի երկարություններով: Այս առաջընթացի բանալին PEC փորագրման կիրառումն է, որը ապահովում է միկրոսկավառակային լազերի ալիքի երկարությունը նուրբ կարգավորելու արդյունավետ և մասշտաբային միջոց: Վերոնշյալ արդյունքներում թիմը հաջողությամբ ստացել է ինդիում-գալիում-արսենիդային ֆոսֆատացնող միկրոսկավառակներ, որոնք ծածկված են սիլիցիումով ինդիումի ֆոսֆիդային սյունակի կառուցվածքի վրա: Այնուհետև նրանք ճշգրտորեն կարգավորել են այս միկրոսկավառակների լազերային ալիքի երկարությունը որոշակի արժեքի՝ կատարելով ֆոտոքիմիական փորագրություն ծծմբական թթվի նոսր լուծույթում:
Նրանք նաև ուսումնասիրել են հատուկ լուսաքիմիական (PEC) փորագրման մեխանիզմներն ու դինամիկան: Վերջապես, նրանք ալիքի երկարությամբ կարգավորված միկրոսկավառակների զանգվածը տեղափոխել են պոլիդիմեթիլսիլօքսանի հիմքի վրա՝ տարբեր լազերային ալիքի երկարություններով անկախ, մեկուսացված լազերային մասնիկներ ստանալու համար: Արդյունքում ստացված միկրոսկավառակը ցույց է տալիս լազերային ճառագայթման գերլայնաշերտ թողունակություն՝լազերսյան վրա՝ 0.6 նմ-ից պակաս, իսկ մեկուսացված մասնիկը՝ 1.5 նմ-ից պակաս։

Բացելով դռները կենսաբժշկական կիրառությունների համար
Այս արդյունքը բացում է դռներ բազմաթիվ նոր նանոֆոտոնիկայի և կենսաբժշկական կիրառությունների համար: Օրինակ, առանձին միկրոսկավառակային լազերները կարող են ծառայել որպես ֆիզիկա-օպտիկական շտրիխ կոդեր տարասեռ կենսաբանական նմուշների համար՝ հնարավորություն տալով պիտակավորել որոշակի բջիջների տեսակները և թիրախավորել որոշակի մոլեկուլներ բազմակի վերլուծության մեջ: Բջջային տիպին հատուկ պիտակավորումն այժմ իրականացվում է ավանդական բիոմարկերների միջոցով, ինչպիսիք են օրգանական ֆլուորոֆորները, քվանտային կետերը և ֆլուորեսցենտային գնդիկները, որոնք ունեն լայն ճառագայթման գծի լայնություն: Այսպիսով, միաժամանակ կարելի է պիտակավորել միայն մի քանի որոշակի բջիջների տեսակներ: Ի տարբերություն դրա, միկրոսկավառակային լազերի գերնեղ գոտի լույսի ճառագայթումը կկարողանա միաժամանակ նույնականացնել ավելի շատ բջիջների տեսակներ:
Թիմը փորձարկել և հաջողությամբ ցուցադրել է ճշգրիտ կարգավորված միկրոդիսկային լազերային մասնիկները որպես բիոմարկերներ՝ օգտագործելով դրանք MCF10A կուլտուրայի նորմալ կրծքագեղձի էպիթելային բջիջները նշելու համար: Իրենց գերլայնաշերտ ճառագայթման շնորհիվ այս լազերները կարող են պոտենցիալ հեղափոխություն մտցնել բիոզենսատորային ոլորտում՝ օգտագործելով ապացուցված կենսաբժշկական և օպտիկական տեխնիկաներ, ինչպիսիք են ցիտոդինամիկ պատկերումը, հոսքային ցիտոմետրիան և բազմաօմիկ վերլուծությունը: PEC փորագրման վրա հիմնված տեխնոլոգիան մեծ առաջընթաց է միկրոդիսկային լազերների ոլորտում: Մեթոդի մասշտաբայնությունը, ինչպես նաև դրա ենթանանոմետրային ճշգրտությունը, բացում են նոր հնարավորություններ լազերների անթիվ կիրառությունների համար նանոֆոտոնիկայում և կենսաբժշկական սարքերում, ինչպես նաև որոշակի բջջային պոպուլյացիաների և վերլուծական մոլեկուլների համար շտրիխ կոդերի համար: