Dywed tîm ymchwil ar y cyd o Ysgol Feddygol Harvard (HMS) ac Ysbyty Cyffredinol MIT eu bod wedi llwyddo i diwnio allbwn laser microddisg gan ddefnyddio'r dull ysgythru PEC, gan wneud ffynhonnell newydd ar gyfer nanoffotonig a biofeddygaeth yn "addawol".
(Gellir addasu allbwn y laser microddisg gan ddefnyddio'r dull ysgythru PEC)
Yng nghaeau'rnanoffotonega biofeddygaeth, microddisglaserauac mae laserau nanodisg wedi dod yn addawolffynonellau golaua chwiliedydd. Mewn sawl cymhwysiad megis cyfathrebu ffotonig ar sglodion, biodelweddu ar sglodion, synhwyro biocemegol, a phrosesu gwybodaeth ffoton cwantwm, mae angen iddynt gyflawni allbwn laser wrth bennu tonfedd a chywirdeb band ultra-gul. Fodd bynnag, mae'n parhau i fod yn heriol cynhyrchu laserau microddisg a nanodisg o'r donfedd fanwl hon ar raddfa fawr. Mae prosesau nanofabrication cyfredol yn cyflwyno hap-ddiamedr disg, sy'n ei gwneud hi'n anodd cael tonfedd benodol mewn prosesu a chynhyrchu màs laser. Nawr, mae tîm o ymchwilwyr o Ysgol Feddygol Harvard a Chanolfan Wellman Ysbyty Cyffredinol Massachusetts ar gyferMeddygaeth Optoelectronegwedi datblygu techneg ysgythru optocemegol (PEC) arloesol sy'n helpu i diwnio tonfedd laser microddisg yn fanwl gywir gyda chywirdeb is-nanomedr. Cyhoeddir y gwaith yn y cyfnodolyn Advanced Photonics.
Ysgythru ffotogemegol
Yn ôl adroddiadau, mae dull newydd y tîm yn galluogi cynhyrchu laserau micro-ddisgiau ac araeau laser nanodisgiau gyda thonfeddi allyriadau manwl gywir, wedi'u pennu ymlaen llaw. Yr allwedd i'r datblygiad hwn yw defnyddio ysgythru PEC, sy'n darparu ffordd effeithlon a graddadwy o fireinio tonfedd laser microdisg. Yn y canlyniadau uchod, llwyddodd y tîm i gael microdisgiau ffosffadu indiwm Galliwm arsenid wedi'u gorchuddio â silica ar strwythur colofn indiwm ffosffid. Yna fe wnaethant diwnio tonfedd laser y microdisgiau hyn yn union i werth penodedig trwy berfformio ysgythru ffotogemegol mewn toddiant gwanedig o asid sylffwrig.
Fe wnaethant hefyd ymchwilio i fecanweithiau a dynameg ysgythriadau ffotogemegol (PEC) penodol. Yn olaf, fe wnaethant drosglwyddo'r arae microddisg wedi'i diwnio yn ôl tonfedd i swbstrad polydimethylsiloxane i gynhyrchu gronynnau laser annibynnol, ynysig gyda thonfeddi laser gwahanol. Mae'r microddisg sy'n deillio o hyn yn dangos lled band eang iawn o allyriadau laser, gyda'rlaserar y golofn yn llai na 0.6 nm a'r gronyn ynysig yn llai nag 1.5 nm.
Agor y drws i gymwysiadau biofeddygol
Mae'r canlyniad hwn yn agor y drws i lawer o gymwysiadau nanoffotonig a biofeddygol newydd. Er enghraifft, gall laserau microdisg annibynnol wasanaethu fel codau bar ffisio-optegol ar gyfer samplau biolegol heterogenaidd, gan alluogi labelu mathau penodol o gelloedd a thargedu moleciwlau penodol mewn dadansoddiad amlblecs. Ar hyn o bryd, perfformir labelu penodol i fath o gell gan ddefnyddio biomarcwyr confensiynol, fel fflworofforau organig, dotiau cwantwm, a gleiniau fflwroleuol, sydd â lledau llinell allyriadau eang. Felly, dim ond ychydig o fathau penodol o gelloedd y gellir eu labelu ar yr un pryd. Mewn cyferbyniad, bydd allyriad golau band ultra-gul laser microdisg yn gallu adnabod mwy o fathau o gelloedd ar yr un pryd.
Profodd y tîm ronynnau laser microddisg wedi'u tiwnio'n fanwl gywir fel biomarcwyr a'u dangos yn llwyddiannus, gan eu defnyddio i labelu celloedd epithelaidd y fron arferol wedi'u meithrin MCF10A. Gyda'u hallyriad band eang iawn, gallai'r laserau hyn chwyldroi biosynhwyro, gan ddefnyddio technegau biofeddygol ac optegol profedig fel delweddu cytodynamig, cytometry llif, a dadansoddiad aml-omig. Mae'r dechnoleg sy'n seiliedig ar ysgythru PEC yn nodi datblygiad mawr mewn laserau microddisg. Mae graddadwyedd y dull, yn ogystal â'i gywirdeb is-nanomedr, yn agor posibiliadau newydd ar gyfer cymwysiadau di-ri o laserau mewn nanoffotonig a dyfeisiau biofeddygol, yn ogystal â chodau bar ar gyfer poblogaethau celloedd penodol a moleciwlau dadansoddol.
Amser postio: Ion-29-2024