Uma equipe de pesquisa conjunta da Harvard Medical School (HMS) e do MIT General Hospital diz que alcançaram o ajuste da produção de um laser de microdisco usando o método de gravação do PEC, fazendo uma nova fonte para nanofotonia e biomedicina "promissor".
(A saída do laser de microdisco pode ser ajustada pelo método de gravura do pec)
Nos campos denanofotônicae biomedicina, microdiscolaserse lasers de nanodisco se tornaram promissoresfontes de luze sondas. Em várias aplicações, como comunicação fotônica no chip, bioimagem no chip, detecção bioquímica e processamento de informações de fótons quânticos, eles precisam obter saída do laser na determinação do comprimento de onda e precisão da banda de ultra-narro. No entanto, continua sendo um desafio fabricar lasers de microdisco e nanodisco desse comprimento de onda preciso em larga escala. Os processos atuais de nanofabricação introduzem a aleatoriedade do diâmetro do disco, o que dificulta a obtenção de um comprimento de onda definido no processamento e produção em massa a laser. Agora, uma equipe de pesquisadores da Harvard Medical School e do Centro Wellman do Hospital Geral de Massachusetts paraMedicina Optoeletrônicadesenvolveu uma técnica inovadora de gravura optocímica (PEC) que ajuda a ajustar com precisão o comprimento de onda do laser de um laser de microdisco com precisão do subnanômetro. O trabalho é publicado na revista Advanced Photonics.
Gravura fotoquímica
Segundo relatos, o novo método da equipe permite a fabricação de lasers de micro-disco e matrizes de laser de nanodisco com comprimentos de onda de emissão precisas e predeterminados. A chave para esse avanço é o uso da gravura do PEC, que fornece uma maneira eficiente e escalável de ajustar o comprimento de onda de um laser microdisc. Nos resultados acima, a equipe obteve com sucesso os microdiscos fosfatores de arseneto de gálio cobertos com sílica na estrutura da coluna de fosfido de índio. Eles então ajustaram o comprimento de onda do laser desses microdiscos precisamente a um valor determinado, realizando a gravação fotoquímica em uma solução diluída de ácido sulfúrico.
Eles também investigaram os mecanismos e dinâmica de gravuras fotoquímicas específicas (PEC). Finalmente, eles transferiram a matriz de microdisco afinada pelo comprimento de onda para um substrato polidimetilsiloxano para produzir partículas independentes e isoladas a laser com diferentes comprimentos de onda do laser. O microdisco resultante mostra uma largura de banda de banda ultra larga de emissão de laser, com olaserna coluna menor que 0,6 nm e a partícula isolada menor que 1,5 nm.
Abrindo a porta para aplicações biomédicas
Este resultado abre a porta para muitas novas aplicações nanofotônicas e biomédicas. Por exemplo, os lasers de microdisco independentes podem servir como códigos de barras físico-ópticos para amostras biológicas heterogêneas, permitindo a marcação de tipos de células específicas e o direcionamento de moléculas específicas em análise de meio de célula. Assim, apenas alguns tipos de células específicos podem ser rotulados ao mesmo tempo. Por outro lado, a emissão de luz da banda ultra-narrow de um laser de microdisco poderá identificar mais tipos de células ao mesmo tempo.
A equipe testou e demonstrou com sucesso as partículas de laser de microdisco com precisão como biomarcadores, usando -os para rotular células epiteliais normais de mama cultivadas MCF10A. Com sua emissão de banda ultra-larga, esses lasers poderiam potencialmente revolucionar a biossensionamento, usando técnicas biomédicas e ópticas comprovadas, como imagem citodinâmica, citometria de fluxo e análise multi-tômica. A tecnologia baseada na gravura do PEC marca um grande avanço em lasers de microdisco. A escalabilidade do método, bem como sua precisão do subnanômetro, abre novas possibilidades para inúmeras aplicações de lasers em nanofotônicos e dispositivos biomédicos, bem como códigos de barras para populações celulares específicas e moléculas analíticas.
Horário de postagem: janeiro-29-2024