Ẹgbẹ́ ọmọ ilẹ̀ Amẹ́ríkà kan dábàá ọ̀nà tuntun kan fún ṣíṣe àtúnṣe àwọn ẹ̀rọ laser microdisk

Ẹgbẹ́ ìwádìí àpapọ̀ láti Harvard Medical School (HMS) àti MIT General Hospital sọ pé wọ́n ti ṣàtúnṣe ìṣẹ̀dá laser microdisk nípa lílo ọ̀nà ìfọ́mọ́ PEC, èyí sì ti sọ ọ́ di orísun tuntun fún nanophotonics àti biomedicine “tó dájú.”

(A le ṣatunṣe iṣẹjade ti lesa microdisk nipasẹ ọna etching PEC)

Nínú àwọn pápáawọn nanofotonicsàti ìṣègùn bíóókì, microdiskawọn lesaati awọn lesa nanodisk ti di ohun ti o ni ileriawọn orisun inaàti àwọn ìwádìí. Nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò bíi ìbánisọ̀rọ̀ on-chip photonic, bioimaging on-chip, biochemical sensing, àti quantum photon information processing, wọ́n nílò láti ṣe àṣeyọrí ìṣẹ̀dá laser ní ṣíṣe ìpinnu ìgbìnlẹ̀ àti ìpéye ultra-narrow band. Síbẹ̀síbẹ̀, ó ṣì ṣòro láti ṣe àwọn microdisk àti nanodisk lasers ti ìgbìnlẹ̀ yìí ní ìwọ̀n ńlá. Àwọn ìlànà nanofabrication lọ́wọ́lọ́wọ́ ń ṣe àgbékalẹ̀ àìròtẹ́lẹ̀ ti disc diameter, èyí tí ó mú kí ó ṣòro láti gba ìgbìnlẹ̀ tí a ṣètò nínú iṣẹ́ àti ìṣelọ́pọ́ laser mass. Nísinsìnyí, ẹgbẹ́ àwọn olùwádìí láti Harvard Medical School àti Massachusetts General Hospital's Wellman Center fúnÌṣègùn Optoelectronicti ṣe agbekalẹ ilana imudagba optochemical (PEC) tuntun kan ti o ṣe iranlọwọ lati ṣatunṣe gigun laser ti laser microdisk pẹlu deede subnanometer. Iṣẹ naa ni a tẹjade ninu iwe akọọlẹ Advanced Photonics.

Ìfọ́tòkẹ́míkà
Gẹ́gẹ́ bí ìròyìn ti sọ, ọ̀nà tuntun tí ẹgbẹ́ náà gbà mú kí wọ́n ṣe àwọn ẹ̀rọ laser micro-disk àti àwọn ohun èlò laser nanodisk pẹ̀lú àwọn ìgbì ìtújáde tí a ti pinnu tẹ́lẹ̀. Kókó pàtàkì sí ìlọsíwájú yìí ni lílo PEC etching, èyí tí ó pèsè ọ̀nà tí ó gbéṣẹ́ tí ó sì wúlò láti ṣàtúnṣe ìwọ̀n ìgbì laser microdisc kan. Nínú àwọn àbájáde tí a kọ sókè yìí, ẹgbẹ́ náà ṣe àṣeyọrí láti gba indium Gallium arsenide phosphating microdisks tí a fi silica bò lórí ìṣètò ọ̀wọ́n indium phosphide. Lẹ́yìn náà, wọ́n ṣe àtúnṣe ìwọ̀n ìgbì laser ti àwọn microdisks wọ̀nyí dé ìwọ̀n tí a pinnu nípa ṣíṣe ìfọ́tò photochemical nínú omi sulfuric acid tí a ti pò mọ́.
Wọ́n tún ṣe ìwádìí lórí àwọn ọ̀nà àti ìṣiṣẹ́ àwọn ìfọ́tò photochemical (PEC) pàtó. Níkẹyìn, wọ́n gbé ètò microdisk tí a ti ṣe àtúnṣe sí orí substrate polydimethylsiloxane kan láti ṣe àwọn èròjà laser tí ó yàtọ̀, tí ó ní onírúurú ìgbìn laser. Microdisk tí ó jáde fi ìwọ̀n bandwide ultra-wideband hàn ti ìtújáde laser, pẹ̀lúlesalórí ọ̀wọ̀n tí kò tó 0.6 nm àti pàtákì tí a yà sọ́tọ̀ tí kò tó 1.5 nm.

Ṣiṣi ilẹkun si awọn ohun elo biomedical
Àbájáde yìí ṣí ilẹ̀kùn sí ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn nanophotonics tuntun àti àwọn ohun èlò biomedical. Fún àpẹẹrẹ, àwọn lesa microdisk tí ó dúró fúnrarẹ̀ le ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí àwọn barcode physico-optical fún àwọn àpẹẹrẹ biological tí ó yàtọ̀ síra, èyí tí ó ń jẹ́ kí àmì àwọn irú sẹ́ẹ̀lì pàtó àti ìfojúsùn àwọn molecule pàtó nínú ìwádìí multiplex. A ń ṣe àmì irú sẹ́ẹ̀lì pàtó lọ́wọ́lọ́wọ́ nípa lílo àwọn biomarkers ìbílẹ̀, gẹ́gẹ́ bí organic fluorophores, quantum dots, àti fluorescent beads, tí ó ní àwọn ìlà ìtújáde gbígbòòrò. Nítorí náà, àwọn irú sẹ́ẹ̀lì pàtó díẹ̀ ni a lè fi àmì sí ní àkókò kan náà. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, ìtújáde ìmọ́lẹ̀ ultra-wrinkles ti lesa microdisk yóò lè dá àwọn irú sẹ́ẹ̀lì púpọ̀ mọ̀ ní àkókò kan náà.
Àwọn ẹgbẹ́ náà dán wò wọ́n sì ṣe àṣeyọrí láti fi àwọn èròjà laser microdisk tí a ti ṣàtúnṣe dáadáa hàn gẹ́gẹ́ bí biomarkers, wọ́n ń lò wọ́n láti fi àmì sí àwọn sẹ́ẹ̀lì epithelial ọmú tí a ti gbóná déédé MCF10A. Pẹ̀lú ìtújáde wọn tí ó wúwo jù, àwọn laser wọ̀nyí lè yí biosensing padà, nípa lílo àwọn ọ̀nà ìwádìí biomedical àti optical tí a ti fìdí múlẹ̀ bíi cytodynamic imaging, flow cytometry, àti multi-omics analysis. Ìmọ̀ ẹ̀rọ tí a gbé ka orí PEC etching ṣàfihàn ìlọsíwájú pàtàkì nínú àwọn laser microdisk. Ìwọ̀n ọ̀nà náà, àti ìpele subnanometer rẹ̀, ṣí àwọn àǹfààní tuntun sílẹ̀ fún àìmọye lílo lasers nínú àwọn nanophotonics àti àwọn ẹ̀rọ biomedical, àti àwọn barcodes fún àwọn sẹ́ẹ̀lì pàtó àti àwọn molecule analytical.