अमेरिकन टीम मायक्रोडिस्क लेसर ट्यून करण्यासाठी नवीन पद्धत प्रस्तावित करते

हार्वर्ड मेडिकल स्कूल (एचएमएस) आणि एमआयटी जनरल हॉस्पिटलच्या संयुक्त संशोधन पथकाचे म्हणणे आहे की त्यांनी नॅनोफोटोनिक्स आणि बायोमेडिसिन “आशादायक” साठी एक नवीन स्त्रोत बनवून पीईसी एचिंग पद्धतीचा वापर करून मायक्रोडिस्क लेसरचे आउटपुट ट्यूनिंग साध्य केले आहे.

(मायक्रोडिस्क लेसरचे आउटपुट पीईसी एचिंग पद्धतीने समायोजित केले जाऊ शकते)

च्या शेतातनॅनोफोटोनिक्सआणि बायोमेडिसिन, मायक्रोडिस्कलेसरआणि नॅनोडिस्क लेसर आशादायक बनले आहेतप्रकाश स्रोतआणि प्रोब. ऑन-चिप फोटॉनिक कम्युनिकेशन, ऑन-चिप बायोइमेजिंग, बायोकेमिकल सेन्सिंग आणि क्वांटम फोटॉन माहिती प्रक्रिया यासारख्या अनेक अनुप्रयोगांमध्ये, त्यांना तरंगलांबी आणि अल्ट्रा-नॅरो बँड अचूकता निश्चित करण्यासाठी लेसर आउटपुट प्राप्त करणे आवश्यक आहे. तथापि, मोठ्या प्रमाणात या अचूक तरंगलांबीचे मायक्रोडिस्क आणि नॅनोडिस्क लेसर तयार करणे आव्हानात्मक आहे. सध्याच्या नॅनोफॅब्रिकेशन प्रक्रिया डिस्क व्यासाची यादृच्छिकता ओळखतात, ज्यामुळे लेसर मास प्रक्रिया आणि उत्पादनात सेट तरंगलांबी मिळविणे कठीण होते. हार्वर्ड मेडिकल स्कूल आणि मॅसेच्युसेट्स जनरल हॉस्पिटलच्या वेलमन सेंटर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर फॉर हार्वर्ड मेडिकल स्कूल आणि मॅसेच्युसेट्स जनरल हॉस्पिटलच्या वेलमन सेंटरच्या संशोधकांची टीम.ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक औषधएक नाविन्यपूर्ण ऑप्टोकेमिकल (पीईसी) एचिंग तंत्र विकसित केले आहे जे सबनॅनोमीटर अचूकतेसह मायक्रोडिस्क लेसरच्या लेसर तरंगलांबी अचूकपणे ट्यून करण्यास मदत करते. हे काम प्रगत फोटॉनिक्स जर्नलमध्ये प्रकाशित केले गेले आहे.

फोटोकेमिकल एचिंग
अहवालानुसार, कार्यसंघाची नवीन पद्धत अचूक, पूर्वनिर्धारित उत्सर्जन तरंगलांबीसह मायक्रो-डिस्क लेसर आणि नॅनोडिस्क लेसर अ‍ॅरेचे उत्पादन सक्षम करते. या ब्रेकथ्रूची गुरुकिल्ली म्हणजे पीईसी एचिंगचा वापर, जो मायक्रोडिस्क लेसरच्या तरंगलांबीला बारीक-ट्यून करण्यासाठी एक कार्यक्षम आणि स्केलेबल मार्ग प्रदान करतो. वरील निकालांमध्ये, संघाने इंडियम फॉस्फाइड कॉलम स्ट्रक्चरवर सिलिकाने झाकलेले इंडियम गॅलियम आर्सेनाइड फॉस्फेटिंग मायक्रोडिक्स यशस्वीरित्या प्राप्त केले. त्यानंतर त्यांनी सल्फ्यूरिक acid सिडच्या पातळ द्रावणामध्ये फोटोकेमिकल एचिंग करून या मायक्रोडिकच्या लेसर तरंगलांबी अचूकपणे निश्चित केलेल्या मूल्यावर ट्यून केली.
त्यांनी विशिष्ट फोटोकेमिकल (पीईसी) एचिंग्सच्या यंत्रणा आणि गतिशीलतेची देखील तपासणी केली. अखेरीस, त्यांनी भिन्न लेसर तरंगलांबीसह स्वतंत्र, वेगळ्या लेसर कण तयार करण्यासाठी पॉलीडिमेथिलसिलोक्सेन सब्सट्रेटवर तरंगलांबी-ट्यून्ड मायक्रोडिस्क अ‍ॅरे हस्तांतरित केले. परिणामी मायक्रोडिस्क लेसर उत्सर्जनाचा अल्ट्रा-वाइडबँड बँडविड्थ दर्शवितो,लेसरस्तंभात 0.6 एनएमपेक्षा कमी आणि वेगळ्या कण 1.5 एनएमपेक्षा कमी.

बायोमेडिकल अनुप्रयोगांचा दरवाजा उघडणे
हा परिणाम बर्‍याच नवीन नॅनोफोटोनिक्स आणि बायोमेडिकल अनुप्रयोगांचा दरवाजा उघडतो. उदाहरणार्थ, स्टँड-अलोन मायक्रोडिस्क लेसर विषम जैविक नमुन्यांसाठी भौतिक-ऑप्टिकल बारकोड म्हणून काम करू शकतात, जे विशिष्ट सेल प्रकारांचे लेबलिंग सक्षम करते आणि मल्टीप्लेक्स विश्लेषणामध्ये विशिष्ट रेणूंचे लक्ष्यीकरण करते. सेल प्रकार-विशिष्ट लेबलिंग सध्या सेंद्रिय फ्लोरोफोर्स, जे क्वांट्यूम बिट्स आहे, जे फ्लोसेन्ट बिट्स आहे. अशाप्रकारे, एकाच वेळी केवळ काही विशिष्ट सेल प्रकारांचे लेबल लावले जाऊ शकते. याउलट, मायक्रोडिस्क लेसरचे अल्ट्रा-नॅरो बँड लाइट उत्सर्जन एकाच वेळी अधिक सेल प्रकार ओळखण्यास सक्षम असेल.
कार्यसंघाने बायोमार्कर्स म्हणून मायक्रोडिस्क लेसर कण अचूकपणे ट्यून केलेले आणि यशस्वीरित्या प्रदर्शित केले, जेणेकरून सुसंस्कृत सामान्य स्तनाच्या उपकला पेशी एमसीएफ 10 ए लेबलचा वापर केला. त्यांच्या अल्ट्रा-वाइडबँड उत्सर्जनासह, हे लेसर सायटोडायनामिक इमेजिंग, फ्लो सायटोमेट्री आणि मल्टी-ऑमिक्स विश्लेषण सारख्या सिद्ध बायोमेडिकल आणि ऑप्टिकल तंत्राचा वापर करून संभाव्यत: बायोसेन्सिंगमध्ये क्रांती घडवून आणू शकतात. पीईसी एचिंगवर आधारित तंत्रज्ञान मायक्रोडिस्क लेसरमध्ये एक प्रमुख आगाऊ आहे. या पद्धतीची स्केलेबिलिटी, तसेच त्याची सबनॅनोमीटर सुस्पष्टता, नॅनोफोटोनिक्स आणि बायोमेडिकल डिव्हाइसमधील लेसरच्या असंख्य अनुप्रयोगांसाठी तसेच विशिष्ट सेल लोकसंख्या आणि विश्लेषणात्मक रेणूंसाठी बारकोड उघडते.