മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറുകൾ ട്യൂൺ ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു പുതിയ രീതി ഒരു അമേരിക്കൻ സംഘം നിർദ്ദേശിക്കുന്നു.

പിഇസി എച്ചിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ടിന്റെ ട്യൂണിംഗ് നേടിയതായി ഹാർവാർഡ് മെഡിക്കൽ സ്‌കൂളിലെയും (എച്ച്എംഎസ്) എംഐടി ജനറൽ ആശുപത്രിയിലെയും സംയുക്ത ഗവേഷണ സംഘം പറയുന്നു, ഇത് നാനോഫോട്ടോണിക്‌സിനും ബയോമെഡിസിനും ഒരു പുതിയ സ്രോതസ്സായി "പ്രതീക്ഷ നൽകുന്ന"തായി മാറുന്നു.

(മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് PEC എച്ചിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും)

വയലുകളിൽനാനോഫോട്ടോണിക്സ്ബയോമെഡിസിൻ, മൈക്രോഡിസ്ക്ലേസറുകൾനാനോഡിസ്ക് ലേസറുകൾ പ്രതീക്ഷ നൽകുന്നതായി മാറിയിരിക്കുന്നു.പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകൾപ്രോബുകളും. ഓൺ-ചിപ്പ് ഫോട്ടോണിക് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, ഓൺ-ചിപ്പ് ബയോഇമേജിംഗ്, ബയോകെമിക്കൽ സെൻസിംഗ്, ക്വാണ്ടം ഫോട്ടോൺ ഇൻഫർമേഷൻ പ്രോസസ്സിംഗ് തുടങ്ങിയ നിരവധി ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ, തരംഗദൈർഘ്യവും അൾട്രാ-നാരോ ബാൻഡ് കൃത്യതയും നിർണ്ണയിക്കുന്നതിൽ അവർക്ക് ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് നേടേണ്ടതുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ കൃത്യമായ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള മൈക്രോഡിസ്ക്, നാനോഡിസ്ക് ലേസറുകൾ വലിയ തോതിൽ നിർമ്മിക്കുന്നത് വെല്ലുവിളി നിറഞ്ഞതായി തുടരുന്നു. നിലവിലെ നാനോഫാബ്രിക്കേഷൻ പ്രക്രിയകൾ ഡിസ്ക് വ്യാസത്തിന്റെ ക്രമരഹിതത അവതരിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ലേസർ മാസ് പ്രോസസ്സിംഗിലും ഉൽ‌പാദനത്തിലും ഒരു സെറ്റ് തരംഗദൈർഘ്യം നേടുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാക്കുന്നു. ഇപ്പോൾ, ഹാർവാർഡ് മെഡിക്കൽ സ്കൂളിലെയും മസാച്യുസെറ്റ്സ് ജനറൽ ആശുപത്രിയിലെ വെൽമാൻ സെന്റർ ഫോർഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക് മെഡിസിൻഒരു മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിന്റെ ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യം സബ്നാനോമീറ്റർ കൃത്യതയോടെ കൃത്യമായി ട്യൂൺ ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്ന ഒരു നൂതന ഒപ്‌റ്റോകെമിക്കൽ (PEC) എച്ചിംഗ് ടെക്നിക് വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഈ കൃതി അഡ്വാൻസ്ഡ് ഫോട്ടോണിക്സ് ജേണലിൽ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

ഫോട്ടോകെമിക്കൽ എച്ചിംഗ്
റിപ്പോർട്ടുകൾ പ്രകാരം, ടീമിന്റെ പുതിയ രീതി കൃത്യമായ, മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച എമിഷൻ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുള്ള മൈക്രോ-ഡിസ്ക് ലേസറുകളുടെയും നാനോഡിസ്ക് ലേസർ അറേകളുടെയും നിർമ്മാണം പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. ഈ മുന്നേറ്റത്തിന്റെ താക്കോൽ PEC എച്ചിംഗിന്റെ ഉപയോഗമാണ്, ഇത് ഒരു മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം മികച്ചതാക്കുന്നതിനുള്ള കാര്യക്ഷമവും അളക്കാവുന്നതുമായ മാർഗം നൽകുന്നു. മുകളിലുള്ള ഫലങ്ങളിൽ, ഇൻഡിയം ഫോസ്ഫൈഡ് കോളം ഘടനയിൽ സിലിക്ക കൊണ്ട് പൊതിഞ്ഞ ഇൻഡിയം ഗാലിയം ആർസെനൈഡ് ഫോസ്ഫേറ്റിംഗ് മൈക്രോഡിസ്കുകൾ ടീം വിജയകരമായി നേടി. തുടർന്ന് സൾഫ്യൂറിക് ആസിഡിന്റെ നേർപ്പിച്ച ലായനിയിൽ ഫോട്ടോകെമിക്കൽ എച്ചിംഗ് നടത്തി അവർ ഈ മൈക്രോഡിസ്കുകളുടെ ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യം ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്തിലേക്ക് കൃത്യമായി ട്യൂൺ ചെയ്തു.
നിർദ്ദിഷ്ട ഫോട്ടോകെമിക്കൽ (PEC) എച്ചിംഗുകളുടെ മെക്കാനിസങ്ങളും ചലനാത്മകതയും അവർ അന്വേഷിച്ചു. ഒടുവിൽ, വ്യത്യസ്ത ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങളുള്ള സ്വതന്ത്രവും ഒറ്റപ്പെട്ടതുമായ ലേസർ കണികകൾ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്നതിനായി അവർ തരംഗദൈർഘ്യം-ട്യൂൺ ചെയ്ത മൈക്രോഡിസ്ക് അറേ ഒരു പോളിഡൈമെഥിൽസിലോക്സെയ്ൻ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റിലേക്ക് മാറ്റി. തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസർ എമിഷന്റെ ഒരു അൾട്രാ-വൈഡ്‌ബാൻഡ് ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് കാണിക്കുന്നു,ലേസർ0.6 nm-ൽ താഴെ നീളമുള്ള നിരയിലും 1.5 nm-ൽ താഴെ നീളമുള്ള ഒറ്റപ്പെട്ട കണികയിലും.

ബയോമെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലേക്കുള്ള വാതിൽ തുറക്കുന്നു
ഈ ഫലം നിരവധി പുതിയ നാനോഫോട്ടോണിക്സുകളിലേക്കും ബയോമെഡിക്കൽ ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലേക്കും വാതിൽ തുറക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, മൾട്ടിപ്ലക്സ് വിശകലനത്തിൽ നിർദ്ദിഷ്ട കോശ തരങ്ങളുടെ ലേബലിംഗും നിർദ്ദിഷ്ട തന്മാത്രകളുടെ ടാർഗെറ്റിംഗും പ്രാപ്തമാക്കുന്ന, വൈവിധ്യമാർന്ന ജൈവ സാമ്പിളുകൾക്കുള്ള ഫിസിക്കോ-ഒപ്റ്റിക്കൽ ബാർകോഡുകളായി സ്റ്റാൻഡ്-എലോൺ മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറുകൾക്ക് കഴിയും. വിശാലമായ എമിഷൻ ലൈൻവിഡ്ത്ത് ഉള്ള ഓർഗാനിക് ഫ്ലൂറോഫോറുകൾ, ക്വാണ്ടം ഡോട്ടുകൾ, ഫ്ലൂറസെന്റ് ബീഡുകൾ തുടങ്ങിയ പരമ്പരാഗത ബയോമാർക്കറുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് സെൽ ടൈപ്പ്-സ്പെസിഫിക് ലേബലിംഗ് നിലവിൽ നടത്തുന്നത്. അതിനാൽ, ഒരേ സമയം കുറച്ച് നിർദ്ദിഷ്ട സെൽ തരങ്ങൾ മാത്രമേ ലേബൽ ചെയ്യാൻ കഴിയൂ. ഇതിനു വിപരീതമായി, ഒരു മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറിന്റെ അൾട്രാ-നാരോ ബാൻഡ് ലൈറ്റ് എമിഷന് ഒരേ സമയം കൂടുതൽ സെൽ തരങ്ങൾ തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും.
കൾച്ചർ ചെയ്ത സാധാരണ ബ്രെസ്റ്റ് എപ്പിത്തീലിയൽ സെല്ലുകൾ MCF10A എന്ന് ലേബൽ ചെയ്യാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന, കൃത്യമായി ട്യൂൺ ചെയ്ത മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസർ കണങ്ങളെ ബയോമാർക്കറുകളായി സംഘം പരീക്ഷിച്ച് വിജയകരമായി പ്രദർശിപ്പിച്ചു. സൈറ്റോഡൈനാമിക് ഇമേജിംഗ്, ഫ്ലോ സൈറ്റോമെട്രി, മൾട്ടി-ഒമിക്സ് വിശകലനം തുടങ്ങിയ തെളിയിക്കപ്പെട്ട ബയോമെഡിക്കൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച്, അവയുടെ അൾട്രാ-വൈഡ്ബാൻഡ് എമിഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, ഈ ലേസറുകൾക്ക് ബയോസെൻസിംഗിൽ വിപ്ലവം സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയും. PEC എച്ചിംഗിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സാങ്കേതികവിദ്യ മൈക്രോഡിസ്ക് ലേസറുകളിൽ ഒരു പ്രധാന മുന്നേറ്റം അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു. രീതിയുടെ സ്കേലബിളിറ്റിയും അതിന്റെ സബ്നാനോമീറ്റർ കൃത്യതയും, നാനോഫോട്ടോണിക്സിലും ബയോമെഡിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളിലും ലേസറുകളുടെ എണ്ണമറ്റ പ്രയോഗങ്ങൾക്കും, നിർദ്ദിഷ്ട സെൽ പോപ്പുലേഷനുകൾക്കും വിശകലന തന്മാത്രകൾക്കുമുള്ള ബാർകോഡുകൾക്കും പുതിയ സാധ്യതകൾ തുറക്കുന്നു.