हार्वर्ड मेडिकल स्कूल (HMS) आणि MIT जनरल हॉस्पिटलच्या संयुक्त संशोधन पथकाने म्हटले आहे की त्यांनी PEC एचिंग पद्धतीचा वापर करून मायक्रोडिस्क लेसरच्या आउटपुटचे ट्यूनिंग साध्य केले आहे, ज्यामुळे नॅनोफोटोनिक्स आणि बायोमेडिसिनसाठी एक नवीन स्रोत "आश्वासक" बनला आहे.
(मायक्रोडिस्क लेसरचे आउटपुट पीईसी एचिंग पद्धतीने समायोजित केले जाऊ शकते)
च्या क्षेत्रातनॅनोफोटोनिक्सआणि बायोमेडिसिन, मायक्रोडिस्कलेसरआणि नॅनोडिस्क लेसर आशादायक बनले आहेतप्रकाश स्रोतआणि प्रोब. ऑन-चिप फोटोनिक 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 सादर करतात, ज्यामुळे लेसर मास प्रोसेसिंग आणि उत्पादनात सेट तरंगलांबी मिळवणे कठीण होते. आता, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल आणि मॅसॅच्युसेट्स जनरल हॉस्पिटलच्या वेलमन सेंटरमधील संशोधकांची एक टीमऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक मेडिसिनने एक नाविन्यपूर्ण ऑप्टोकेमिकल (PEC) एचिंग तंत्र विकसित केले आहे जे सबनॅनोमीटर अचूकतेसह मायक्रोडिस्क लेसरच्या लेसर तरंगलांबी अचूकपणे ट्यून करण्यास मदत करते. हे काम अॅडव्हान्स्ड फोटोनिक्स जर्नलमध्ये प्रकाशित झाले आहे.
प्रकाशरासायनिक एचिंग
अहवालांनुसार, टीमची नवीन पद्धत अचूक, पूर्वनिर्धारित उत्सर्जन तरंगलांबी असलेले मायक्रो-डिस्क लेसर आणि नॅनोडिस्क लेसर अॅरे तयार करण्यास सक्षम करते. या प्रगतीची गुरुकिल्ली म्हणजे पीईसी एचिंगचा वापर, जो मायक्रोडिस्क लेसरची तरंगलांबी फाइन-ट्यून करण्याचा एक कार्यक्षम आणि स्केलेबल मार्ग प्रदान करतो. वरील निकालांमध्ये, टीमने इंडियम फॉस्फाइड कॉलम स्ट्रक्चरवर सिलिकाने झाकलेले इंडियम गॅलियम आर्सेनाइड फॉस्फेटिंग मायक्रोडिस्क यशस्वीरित्या मिळवले. त्यानंतर त्यांनी सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या पातळ केलेल्या द्रावणात फोटोकेमिकल एचिंग करून या मायक्रोडिस्कची लेसर तरंगलांबी एका निश्चित मूल्यापर्यंत अचूकपणे ट्यून केली.
त्यांनी विशिष्ट फोटोकेमिकल (PEC) एचिंग्जच्या यंत्रणा आणि गतिशीलतेचा देखील अभ्यास केला. शेवटी, त्यांनी वेगवेगळ्या लेसर तरंगलांबी असलेले स्वतंत्र, पृथक लेसर कण तयार करण्यासाठी तरंगलांबी-ट्यून केलेले मायक्रोडिस्क अॅरे पॉलीडायमिथाइलसिलॉक्सेन सब्सट्रेटवर हस्तांतरित केले. परिणामी मायक्रोडिस्क लेसर उत्सर्जनाची अल्ट्रा-वाइडबँड बँडविड्थ दर्शवते, ज्यामध्येलेसर०.६ एनएम पेक्षा कमी स्तंभावर आणि १.५ एनएम पेक्षा कमी पृथक कणावर.
बायोमेडिकल अनुप्रयोगांसाठी दार उघडणे
या निकालामुळे अनेक नवीन नॅनोफोटोनिक्स आणि बायोमेडिकल अनुप्रयोगांसाठी दरवाजे उघडतात. उदाहरणार्थ, स्टँड-अलोन मायक्रोडिस्क लेसर विषम जैविक नमुन्यांसाठी भौतिक-ऑप्टिकल बारकोड म्हणून काम करू शकतात, ज्यामुळे विशिष्ट पेशी प्रकारांचे लेबलिंग आणि मल्टीप्लेक्स विश्लेषणात विशिष्ट रेणूंचे लक्ष्यीकरण शक्य होते. सेल प्रकार-विशिष्ट लेबलिंग सध्या पारंपारिक बायोमार्कर वापरून केले जाते, जसे की ऑरगॅनिक फ्लोरोफोर्स, क्वांटम डॉट्स आणि फ्लोरोसेंट बीड्स, ज्यांचे उत्सर्जन रेषा रुंद असते. अशा प्रकारे, एकाच वेळी फक्त काही विशिष्ट पेशी प्रकार लेबल केले जाऊ शकतात. याउलट, मायक्रोडिस्क लेसरचे अल्ट्रा-नॅरो बँड लाईट उत्सर्जन एकाच वेळी अधिक पेशी प्रकार ओळखण्यास सक्षम असेल.
टीमने अचूकपणे ट्यून केलेले मायक्रोडिस्क लेसर कण बायोमार्कर म्हणून चाचणी केली आणि यशस्वीरित्या प्रदर्शित केले, त्यांचा वापर करून कल्चर्ड सामान्य स्तन उपकला पेशी MCF10A लेबल केले. त्यांच्या अल्ट्रा-वाइडबँड उत्सर्जनासह, हे लेसर सायटोडायनामिक इमेजिंग, फ्लो सायटोमेट्री आणि मल्टी-ओमिक्स विश्लेषण यासारख्या सिद्ध बायोमेडिकल आणि ऑप्टिकल तंत्रांचा वापर करून बायोसेन्सिंगमध्ये संभाव्य क्रांती घडवू शकतात. PEC एचिंगवर आधारित तंत्रज्ञान मायक्रोडिस्क लेसरमध्ये एक मोठी प्रगती दर्शवते. पद्धतीची स्केलेबिलिटी, तसेच त्याची सबनॅनोमीटर अचूकता, नॅनोफोटोनिक्स आणि बायोमेडिकल उपकरणांमध्ये लेसरच्या असंख्य अनुप्रयोगांसाठी तसेच विशिष्ट पेशी लोकसंख्या आणि विश्लेषणात्मक रेणूंसाठी बारकोडसाठी नवीन शक्यता उघडते.
पोस्ट वेळ: जानेवारी-२९-२०२४