മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറുകൾ ട്യൂൺ ചെയ്യുന്നതിനായി ഒരു അമേരിക്കൻ സംഘം ഒരു പുതിയ രീതി നിർദ്ദേശിക്കുന്നു

ഹാർവാർഡ് മെഡിക്കൽ സ്‌കൂൾ (എച്ച്എംഎസ്), എംഐടി ജനറൽ ഹോസ്പിറ്റൽ എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഒരു സംയുക്ത ഗവേഷണ സംഘം പറയുന്നത്, പിഇസി എച്ചിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഒരു മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിൻ്റെ ഔട്ട്പുട്ട് ട്യൂണിംഗ് കൈവരിച്ചതായി നാനോഫോട്ടോണിക്‌സിനും ബയോമെഡിസിനും ഒരു പുതിയ ഉറവിടം "വാഗ്ദാനപ്രദമാണ്".

(മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിൻ്റെ ഔട്ട്പുട്ട് PEC എച്ചിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് ക്രമീകരിക്കാവുന്നതാണ്)

യുടെ വയലുകളിൽനാനോഫോട്ടോണിക്സ്കൂടാതെ ബയോമെഡിസിൻ, മൈക്രോഡിസ്ക്ലേസറുകൾഒപ്പം നാനോഡിസ്ക് ലേസറുകളും പ്രതീക്ഷ നൽകുന്നവയായിപ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾപേടകങ്ങളും. ഓൺ-ചിപ്പ് ഫോട്ടോണിക് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, ഓൺ-ചിപ്പ് ബയോ ഇമേജിംഗ്, ബയോകെമിക്കൽ സെൻസിംഗ്, ക്വാണ്ടം ഫോട്ടോൺ ഇൻഫർമേഷൻ പ്രോസസ്സിംഗ് എന്നിങ്ങനെയുള്ള നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, തരംഗദൈർഘ്യവും അൾട്രാ നാരോ ബാൻഡ് കൃത്യതയും നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് നേടേണ്ടതുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ കൃത്യമായ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള മൈക്രോ ഡിസ്‌കും നാനോഡിസ്ക് ലേസറുകളും വലിയ തോതിൽ നിർമ്മിക്കുന്നത് വെല്ലുവിളിയായി തുടരുന്നു. നിലവിലെ നാനോ ഫാബ്രിക്കേഷൻ പ്രക്രിയകൾ ഡിസ്ക് വ്യാസത്തിൻ്റെ ക്രമരഹിതത അവതരിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ലേസർ മാസ് പ്രോസസ്സിംഗിലും ഉൽപാദനത്തിലും ഒരു സെറ്റ് തരംഗദൈർഘ്യം ലഭിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ, ഹാർവാർഡ് മെഡിക്കൽ സ്കൂളിലെയും മസാച്യുസെറ്റ്സ് ജനറൽ ഹോസ്പിറ്റലിലെ വെൽമാൻ സെൻ്ററിലെയും ഗവേഷകരുടെ ഒരു സംഘംഒപ്‌റ്റോഇലക്‌ട്രോണിക് മെഡിസിൻഒരു മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിൻ്റെ ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യം സബ്‌നാനോമീറ്റർ കൃത്യതയോടെ കൃത്യമായി ട്യൂൺ ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്ന നൂതനമായ ഒപ്‌ടോകെമിക്കൽ (പിഇസി) എച്ചിംഗ് ടെക്‌നിക് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു. അഡ്വാൻസ്ഡ് ഫോട്ടോണിക്‌സ് എന്ന ജേണലിൽ ഈ കൃതി പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ഫോട്ടോകെമിക്കൽ എച്ചിംഗ്
റിപ്പോർട്ടുകൾ പ്രകാരം, ടീമിൻ്റെ പുതിയ രീതി സൂക്ഷ്മ-ഡിസ്‌ക് ലേസറുകളും നാനോഡിസ്ക് ലേസർ അറേകളും കൃത്യവും മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ചതുമായ എമിഷൻ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള നിർമ്മാണം സാധ്യമാക്കുന്നു. മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിൻ്റെ തരംഗദൈർഘ്യം മികച്ചതാക്കാൻ കാര്യക്ഷമവും അളക്കാവുന്നതുമായ മാർഗ്ഗം പ്രദാനം ചെയ്യുന്ന PEC എച്ചിംഗിൻ്റെ ഉപയോഗമാണ് ഈ മുന്നേറ്റത്തിൻ്റെ താക്കോൽ. മേൽപ്പറഞ്ഞ ഫലങ്ങളിൽ, ഇൻഡിയം ഫോസ്ഫൈഡ് കോളം ഘടനയിൽ സിലിക്ക പൊതിഞ്ഞ ഇൻഡിയം ഗാലിയം ആർസെനൈഡ് ഫോസ്ഫേറ്റിംഗ് മൈക്രോഡിസ്കുകൾ ടീം വിജയകരമായി നേടി. സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡിൻ്റെ നേർപ്പിച്ച ലായനിയിൽ ഫോട്ടോകെമിക്കൽ എച്ചിംഗ് നടത്തി അവർ ഈ മൈക്രോഡിസ്‌കുകളുടെ ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യം കൃത്യമായി ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്തിലേക്ക് ട്യൂൺ ചെയ്തു.
നിർദ്ദിഷ്ട ഫോട്ടോകെമിക്കൽ (പിഇസി) എച്ചിംഗുകളുടെ മെക്കാനിസങ്ങളും ഡൈനാമിക്സും അവർ അന്വേഷിച്ചു. അവസാനമായി, വ്യത്യസ്ത ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുള്ള സ്വതന്ത്രവും ഒറ്റപ്പെട്ടതുമായ ലേസർ കണികകൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി അവർ തരംഗദൈർഘ്യം ട്യൂൺ ചെയ്ത മൈക്രോഡിസ്ക് അറേയെ ഒരു പോളിഡിമെതൈൽസിലോക്സെയ്ൻ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലേക്ക് മാറ്റി. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസർ എമിഷൻ്റെ ഒരു അൾട്രാ-വൈഡ്ബാൻഡ് ബാൻഡ്വിഡ്ത്ത് കാണിക്കുന്നു.ലേസർനിരയിൽ 0.6 nm-ൽ താഴെയും ഒറ്റപ്പെട്ട കണിക 1.5 nm-ൽ താഴെയുമാണ്.

ബയോമെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലേക്കുള്ള വാതിൽ തുറക്കുന്നു
ഈ ഫലം നിരവധി പുതിയ നാനോഫോട്ടോണിക്‌സിനും ബയോമെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുമുള്ള വാതിൽ തുറക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, സ്റ്റാൻഡ്-എലോൺ മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറുകൾക്ക് വൈവിധ്യമാർന്ന ജൈവ സാമ്പിളുകൾക്കുള്ള ഫിസിക്കോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ബാർകോഡുകളായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് നിർദ്ദിഷ്ട സെൽ തരങ്ങളുടെ ലേബലിംഗും മൾട്ടിപ്ലക്‌സ് വിശകലനത്തിൽ നിർദ്ദിഷ്ട തന്മാത്രകളെ ടാർഗെറ്റുചെയ്യലും പ്രാപ്‌തമാക്കുന്നു. ഓർഗാനിക് ഫ്ലൂറോഫോറുകൾ, ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ, ഫ്ലൂറസെൻ്റ് മുത്തുകൾ എന്നിങ്ങനെ, ഇവയ്ക്ക് വിശാലമായ എമിഷൻ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഉണ്ട്. അതിനാൽ, ഒരേ സമയം ചില പ്രത്യേക സെൽ തരങ്ങൾ മാത്രമേ ലേബൽ ചെയ്യാൻ കഴിയൂ. വിപരീതമായി, ഒരു മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിൻ്റെ അൾട്രാ-നാരോ ബാൻഡ് ലൈറ്റ് എമിഷന് ഒരേ സമയം കൂടുതൽ സെൽ തരങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും.
കൾച്ചർഡ് നോർമൽ ബ്രെസ്റ്റ് എപ്പിത്തീലിയൽ സെല്ലുകൾ MCF10A എന്ന് ലേബൽ ചെയ്യുന്നതിനായി, കൃത്യമായി ട്യൂൺ ചെയ്ത മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസർ കണങ്ങളെ ബയോമാർക്കറായി ടീം പരീക്ഷിക്കുകയും വിജയകരമായി പ്രദർശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. അവയുടെ അൾട്രാ-വൈഡ്ബാൻഡ് എമിഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, ഈ ലേസറുകൾക്ക് സൈറ്റോഡൈനാമിക് ഇമേജിംഗ്, ഫ്ലോ സൈറ്റോമെട്രി, മൾട്ടി-ഓമിക്സ് അനാലിസിസ് തുടങ്ങിയ തെളിയിക്കപ്പെട്ട ബയോമെഡിക്കൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ബയോസെൻസിംഗിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. PEC എച്ചിംഗിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറുകളിൽ ഒരു വലിയ മുന്നേറ്റം അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ രീതിയുടെ സ്കേലബിളിറ്റിയും അതിൻ്റെ സബ്‌നാനോമീറ്റർ കൃത്യതയും, നാനോഫോട്ടോണിക്‌സ്, ബയോമെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവയിലെ ലേസറുകളുടെ എണ്ണമറ്റ പ്രയോഗങ്ങൾക്കും പ്രത്യേക സെൽ പോപ്പുലേഷനുകൾക്കും അനലിറ്റിക്കൽ തന്മാത്രകൾക്കുമുള്ള ബാർകോഡുകൾക്കും പുതിയ സാധ്യതകൾ തുറക്കുന്നു.