एका अमेरिकन संघाने मायक्रोडिस्क लेझर्स ट्यून करण्याची एक नवीन पद्धत प्रस्तावित केली आहे.

हार्वर्ड मेडिकल स्कूल (HMS) आणि एमआयटी जनरल हॉस्पिटलच्या एका संयुक्त संशोधन पथकाने पीईसी एचिंग पद्धतीचा वापर करून मायक्रोडिस्क लेसरच्या आउटपुटचे ट्यूनिंग साध्य केल्याचे म्हटले आहे, ज्यामुळे नॅनोफोटोनिक्स आणि बायोमेडिसिनसाठी एक नवीन स्रोत "आशादायक" बनला आहे.

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

च्या क्षेत्रांमध्येनॅनोफोटोनिक्सआणि बायोमेडिसिन, मायक्रोडिस्कलेझरआणि नॅनोडिस्क लेझर्स आशादायक बनले आहेत.प्रकाश स्रोतआणि प्रोब्स. ऑन-चिप फोटोनिक कम्युनिकेशन, ऑन-चिप बायोइमेजिंग, बायोकेमिकल सेन्सिंग आणि क्वांटम फोटॉन इन्फॉर्मेशन प्रोसेसिंग यांसारख्या अनेक अनुप्रयोगांमध्ये, तरंगलांबी निश्चित करण्यासाठी आणि अत्यंत अरुंद बँड अचूकतेसाठी लेझर आउटपुट मिळवणे आवश्यक असते. तथापि, या अचूक तरंगलांबीचे मायक्रोडिस्क आणि नॅनोडिस्क लेझर्स मोठ्या प्रमाणावर तयार करणे आव्हानात्मक आहे. सध्याच्या नॅनोफॅब्रिकेशन प्रक्रियांमुळे डिस्कच्या व्यासात अनियमितता येते, ज्यामुळे लेझरच्या मोठ्या प्रमाणावरील प्रक्रियेत आणि उत्पादनात एक निश्चित तरंगलांबी मिळवणे कठीण होते. आता, हार्वर्ड मेडिकल स्कूल आणि मॅसॅच्युसेट्स जनरल हॉस्पिटलच्या वेलमन सेंटरमधील संशोधकांच्या एका टीमने...ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक औषधएक अभिनव ऑप्टोकेमिकल (PEC) एचिंग तंत्र विकसित केले आहे, जे मायक्रोडिस्क लेसरच्या लेसर तरंगलांबीला सबनॅनोमीटर अचूकतेने अचूकपणे समायोजित करण्यास मदत करते. हे संशोधन 'ॲडव्हान्स्ड फोटोनिक्स' या जर्नलमध्ये प्रकाशित झाले आहे.

प्रकाशरासायनिक कोरण
अहवालानुसार, टीमच्या नवीन पद्धतीमुळे अचूक, पूर्वनिश्चित उत्सर्जन तरंगलांबी असलेले मायक्रो-डिस्क लेझर आणि नॅनोडिस्क लेझर अॅरे तयार करणे शक्य होते. या महत्त्वपूर्ण शोधाचे मुख्य कारण म्हणजे पीईसी एचिंगचा (PEC etching) वापर, जो मायक्रोडिस्क लेझरची तरंगलांबी अचूकपणे समायोजित करण्यासाठी एक कार्यक्षम आणि विस्तारक्षम मार्ग प्रदान करतो. वरील निकालांमध्ये, टीमने इंडियम फॉस्फाइड स्तंभाच्या संरचनेवर सिलिकाने आच्छादित इंडियम गॅलियम आर्सेनाइड फॉस्फेटिंग मायक्रोडिस्क यशस्वीरित्या मिळवल्या. त्यानंतर त्यांनी सल्फ्यूरिक अॅसिडच्या विरल द्रावणात फोटोकेमिकल एचिंग करून या मायक्रोडिस्कची लेझर तरंगलांबी अचूकपणे एका निश्चित मूल्यावर समायोजित केली.
त्यांनी विशिष्ट फोटोकेमिकल (PEC) एचिंगच्या यंत्रणा आणि गतिशीलतेचाही अभ्यास केला. शेवटी, त्यांनी वेगवेगळ्या लेझर तरंगलांबी असलेले स्वतंत्र, विलग लेझर कण तयार करण्यासाठी तरंगलांबी-ट्यून केलेला मायक्रोडिस्क अॅरे पॉलीडायमेथिलसिलोक्सेन सब्सट्रेटवर स्थानांतरित केला. परिणामी मायक्रोडिस्क लेझर उत्सर्जनाची अल्ट्रा-वाइडबँड बँडविड्थ दर्शवते,लेझरस्तंभावर ०.६ एनएम पेक्षा कमी आणि विलगित कण १.५ एनएम पेक्षा कमी.

जैववैद्यकीय अनुप्रयोगांसाठी दार उघडणे
या परिणामामुळे अनेक नवीन नॅनोफोटोनिक्स आणि बायोमेडिकल अनुप्रयोगांसाठी मार्ग खुला होतो. उदाहरणार्थ, स्टँड-अलोन मायक्रोडिस्क लेझर्स विविध जैविक नमुन्यांसाठी भौतिक-प्रकाशकीय बारकोड म्हणून काम करू शकतात, ज्यामुळे विशिष्ट पेशी प्रकारांना लेबल करणे आणि मल्टिप्लेक्स विश्लेषणात विशिष्ट रेणूंना लक्ष्य करणे शक्य होते. पेशी प्रकार-विशिष्ट लेबलिंग सध्या पारंपरिक बायोमार्कर्स वापरून केले जाते, जसे की ऑरगॅनिक फ्लोरोफोर्स, क्वांटम डॉट्स आणि फ्लोरोसेंट बीड्स, ज्यांची उत्सर्जन रेषा रुंद असते. त्यामुळे, एका वेळी फक्त काही विशिष्ट पेशी प्रकारांनाच लेबल केले जाऊ शकते. याउलट, मायक्रोडिस्क लेझरचे अत्यंत अरुंद पट्ट्यातील प्रकाश उत्सर्जन एकाच वेळी अधिक पेशी प्रकार ओळखण्यास सक्षम असेल.
संघाने अचूकपणे जुळवलेल्या मायक्रोडिस्क लेझर कणांची बायोमार्कर म्हणून चाचणी केली आणि MCF10A या संवर्धित सामान्य स्तन उपकला पेशींना लेबल करण्यासाठी त्यांचा वापर करून यशस्वीरित्या प्रात्यक्षिक दाखवले. त्यांच्या अल्ट्रा-वाइडबँड उत्सर्जनामुळे, हे लेझर्स सायटोडायनॅमिक इमेजिंग, फ्लो सायटोमेट्री आणि मल्टी-ओमिक्स विश्लेषण यांसारख्या सिद्ध बायोमेडिकल आणि ऑप्टिकल तंत्रांचा वापर करून बायोसेन्सिंगमध्ये क्रांती घडवू शकतात. PEC एचिंगवर आधारित हे तंत्रज्ञान मायक्रोडिस्क लेझर्समधील एक मोठी प्रगती दर्शवते. या पद्धतीची स्केलेबिलिटी, तसेच तिची सबनॅनोमीटर अचूकता, नॅनोफोटोनिक्स आणि बायोमेडिकल उपकरणांमध्ये, तसेच विशिष्ट पेशी समूह आणि विश्लेषणात्मक रेणूंसाठी बारकोडमध्ये लेझर्सच्या असंख्य उपयोगांसाठी नवीन शक्यता निर्माण करते.