Hiji tim Amérika proposes metoda anyar pikeun tuning laser microdisk

Tim panaliti gabungan ti Harvard Medical School (HMS) sareng Rumah Sakit Umum MIT nyatakeun yén aranjeunna parantos ngahontal tuning kaluaran laser microdisk nganggo metode etching PEC, ngajantenkeun sumber anyar pikeun nanophotonics sareng biomedicine "ngajangjikeun."

(Kaluaran laser microdisk tiasa disaluyukeun ku metode etching PEC)

Dina widangnanophotonicsjeung biomedicine, microdisklasersarta lasers nanodisk geus jadi ngajangjikeunsumber cahayajeung usik. Dina sababaraha aplikasi sapertos komunikasi fotonik on-chip, bioimaging on-chip, sensing biokimia, sareng pangolahan inpormasi foton kuantum, aranjeunna kedah ngahontal kaluaran laser dina nangtukeun panjang gelombang sareng akurasi pita ultra-sempit. Tapi, éta tetep nangtang pikeun ngahasilkeun microdisk sareng laser nanodisk tina panjang gelombang anu tepat ieu dina skala anu ageung. Prosés nanofabrication ayeuna ngawanohkeun randomness diaméter disc, nu ngajadikeun hésé pikeun ménta panjang gelombang set dina ngolah massa laser jeung production.Now, tim peneliti ti Harvard Médis Sakola jeung Rumah Sakit Umum Massachusetts urang Wellman Center pikeunKedokteran optoeléktronikparantos ngembangkeun téknik étsa optokimia (PEC) inovatif anu ngabantosan pikeun nyaluyukeun panjang gelombang laser tina laser microdisk kalayan akurasi subnanometer. Karya ieu diterbitkeun dina jurnal Advanced Photonics.

Étsa fotokimiawi
Numutkeun laporan, metode anyar tim ngamungkinkeun pabrik laser mikro-disk sareng susunan laser nanodisk kalayan panjang gelombang émisi anu predetermined. Konci pikeun terobosan ieu nyaéta ngagunakeun étsa PEC, anu nyayogikeun cara anu épisién sareng skalabel pikeun nyaluyukeun panjang gelombang laser microdisc. Dina hasil di luhur, tim hasil meunang indium Gallium arsenide phosphating microdisks ditutupan ku silika dina struktur kolom indium phosphide. Aranjeunna teras nyaluyukeun panjang gelombang laser tina microdisks ieu persis kana nilai anu ditangtukeun ku cara ngalakukeun etching fotokimiawi dina larutan asam sulfat anu éncér.
Éta ogé nalungtik mékanisme jeung dinamika etchings fotokimia husus (PEC). Tungtungna, aranjeunna mindahkeun Asép Sunandar Sunarya microdisk panjang gelombang-katala kana substrat polydimethylsiloxane pikeun ngahasilkeun bebas, partikel laser terasing kalayan panjang gelombang laser béda. Microdisk anu dihasilkeun nembongkeun rubakpita ultra-wideband tina émisi laser, jeunglaserdina kolom kirang ti 0,6 nm jeung partikel terasing kirang ti 1,5 nm.

Muka panto pikeun aplikasi biomédis
Hasil ieu muka panto pikeun seueur nanophotonics anyar sareng aplikasi biomédis. Salaku conto, laser microdisk mandiri tiasa janten barcode fisik-optik pikeun conto biologis hétérogén, ngamungkinkeun panyiri jinis sél khusus sareng nargétkeun molekul spésifik dina analisa multiplex. salaku fluorophores organik, titik-titik kuantum, sarta manik fluoresensi, nu boga linewidths émisi lega. Ku kituna, ngan sababaraha jenis sél husus bisa dilabélan dina waktos anu sareng. Sabalikna, émisi cahaya pita ultra-sempit tina laser microdisk bakal tiasa ngaidentipikasi langkung seueur jinis sél dina waktos anu sami.
Tim éta nguji sareng suksés nunjukkeun partikel laser microdisk anu leres-leres disetel salaku biomarker, ngagunakeunana pikeun labél sél épitél payudara normal MCF10A. Kalayan émisi ultra-lebarna, laser ieu berpotensi ngarobih biosensing, ngagunakeun téknik biomedis sareng optik anu kabuktian sapertos pencitraan cytodynamic, cytometry aliran, sareng analisis multi-omics. Téknologi dumasar kana PEC etching nandaan kamajuan utama dina laser microdisk. Skalabilitas métode, kitu ogé precision subnanometer na, muka nepi kemungkinan anyar pikeun aplikasi countless of lasers dina nanophotonics jeung alat biomedis, kitu ogé barcodes pikeun populasi sél husus sarta molekul analitik.