Une équipe de recherche conjointe de la Harvard Medical School (HMS) et du MIT General Hospital dit qu'elle a atteint le réglage de la sortie d'un laser Microdisk en utilisant la méthode de gravure PEC, ce qui fait une nouvelle source de nanophotonique et de biomédecine «prometteuse».
(La sortie du laser Microdisk peut être ajustée par la méthode de gravure de la pec)
Dans les champs denanophotoniqueet biomédecine, microdisquelaserset les lasers nanodisques sont devenus prometteursSources légèreset des sondes. Dans plusieurs applications telles que la communication photonique sur puce, la bioimagerie sur puce, la détection biochimique et le traitement de l'information photon-photon quantique, ils doivent atteindre la sortie laser pour déterminer la longueur d'onde et la précision de la bande ultra-nulle. Cependant, il reste difficile de fabriquer des lasers microdisques et nanodisques de cette longueur d'onde précise à grande échelle. Les processus actuels de nanofabrication introduisent le caractère aléatoire du diamètre du disque, ce qui rend difficile l'obtention d'une longueur d'onde définie dans le traitement et la production de masse laser.Médecine optoélectroniquea développé une technique de gravure optochimique (PEC) innovante qui aide à régler précisément la longueur d'onde laser d'un laser microdisque avec précision sous-nanomètre. Le travail est publié dans la revue Advanced Photonics.
Gravure photochimique
Selon les rapports, la nouvelle méthode de l'équipe permet la fabrication de lasers micro-disques et de réseaux de laser nanodisques avec des longueurs d'onde d'émission précises et prédéterminées. La clé de cette percée est l'utilisation de la gravure de la pec, ce qui fournit un moyen efficace et évolutif pour affiner la longueur d'onde d'un laser microdec. Dans les résultats ci-dessus, l'équipe a obtenu avec succès des microdisques phosphants de l'arséniure d'indium gallium recouverts de silice sur la structure de la colonne de phosphure d'indium. Ils ont ensuite réglé la longueur d'onde laser de ces microdisques précisément à une valeur déterminée en effectuant une gravure photochimique dans une solution diluée d'acide sulfurique.
Ils ont également étudié les mécanismes et la dynamique des gravures photochimiques (PEC) spécifiques. Enfin, ils ont transféré le réseau de microdisques à réglage de la longueur d'onde sur un substrat de polydiméthylsiloxane pour produire des particules laser isolées indépendantes avec différentes longueurs d'onde laser. Le microdisque résultant montre une bande passante à ultra-bande d'émission laser, avec lelasersur la colonne de moins de 0,6 nm et la particule isolée de moins de 1,5 nm.
Ouverture de la porte aux applications biomédicales
Ce résultat ouvre la porte à de nombreuses nouvelles nanophotonies et applications biomédicales. Par exemple, les lasers de microdisques autonomes peuvent servir de codes de bar physico-optiques pour des échantillons biologiques hétérogènes, permettant le marquage de types de cellules spécifiques et le ciblage de molécules spécifiques dans l'analyse multiplexe. Étiquetage spécifique au type de cellule est actuellement effectué à l'aide de biomarqueurs conventionnels, tels que des fluorophes organiques, des points quantum et des calculs fluorescents, qui ont des éreintes bizarres. Ainsi, seuls quelques types de cellules spécifiques peuvent être étiquetés en même temps. En revanche, l'émission de lumière à la bande ultra-narrow d'un laser Microdisk sera en mesure d'identifier plus de types de cellules en même temps.
L'équipe a testé et a démontré avec succès les particules laser de microdisques avec précision en tant que biomarqueurs, en les utilisant pour étiqueter les cellules épithéliales mammaires normales MCF10A. Avec leur émission ultra-large bande, ces lasers pourraient potentiellement révolutionner la biodétection, en utilisant des techniques biomédicales et optiques éprouvées telles que l'imagerie cytodynamique, la cytométrie en flux et l'analyse multi-omiques. La technologie basée sur la gravure de la pec marque une avancée majeure dans les lasers microdisques. L'évolutivité de la méthode, ainsi que sa précision de sous-nanomètre, ouvre de nouvelles possibilités pour d'innombrables applications de lasers en nanophotonique et dispositifs biomédicaux, ainsi que des codes à barres pour des populations de cellules spécifiques et des molécules analytiques.
Heure du poste: janvier-29-2024