Tha sgioba rannsachaidh cho-roinnte bho Sgoil Mheidigeach Harvard (HMS) agus Ospadal Coitcheann MIT ag ràdh gu bheil iad air toradh laser microdiosca a ghleusadh le bhith a’ cleachdadh dòigh-obrach PEC airson gràbhaladh, a’ dèanamh stòr ùr airson nanophotonics agus bith-leighis “gealltanach”.
(Faodar toradh an leusair microdiosca atharrachadh leis an dòigh-obrach PEC airson gràbhaladh)
Anns na raointean denanofotonicsagus bith-leighis, meanbh-dhiosgleusaireanagus tha leusairean nanodiosc air fàs gealltanachstòran solaisagus proban. Ann an grunn thagraidhean leithid conaltradh fotonach air-chip, bith-ìomhaighean air-chip, mothachadh bith-cheimigeach, agus giullachd fiosrachaidh foton cuantamach, feumaidh iad toradh laser a choileanadh ann a bhith a’ dearbhadh cruinneas tonn-fhaid agus còmhlan ultra-chumhang. Ach, tha e fhathast dùbhlanach lasers microdiosca agus nanodiosca den tonn-fhaid cheart seo a dhèanamh air sgèile mhòr. Bidh pròiseasan nanofabrication gnàthach a’ toirt a-steach neo-riaghailteachd trast-thomhas diosc, a tha ga dhèanamh duilich tonn-fhaid suidhichte fhaighinn ann am giullachd agus cinneasachadh mais laser. A-nis, sgioba de luchd-rannsachaidh bho Sgoil Mheidigeach Harvard agus Ionad Wellman Ospadal Coitcheann Massachusetts airsonLeigheas Optoelectronicair dòigh-obrach ùr-ghnàthach gràbhaladh opto-cheimigeach (PEC) a leasachadh a chuidicheas le bhith a’ gleusadh tonn-fhaid laser microdiosca gu mionaideach le cruinneas fo-nanometer. Tha an obair air fhoillseachadh san iris Advanced Photonics.
Greanadh foto-cheimigeach
A rèir aithisgean, leigidh dòigh ùr na sgioba leusairean meanbh-diosc agus sreathan leusair nanodiosc a dhèanamh le tonn-fhaid sgaoilidh mionaideach, ro-shuidhichte. Is e prìomh adhbhar an adhartais seo cleachdadh gràbhaladh PEC, a bheir seachad dòigh èifeachdach is sgèileil airson tonn-fhaid leusair meanbh-diosc a mhìneachadh. Anns na toraidhean gu h-àrd, fhuair an sgioba gu soirbheachail meanbh-dhiosgan fosfatachaidh indium Gallium arsenide còmhdaichte le silica air structar colbh indium phosphide. An uairsin dh’atharraich iad tonn-fhaid leusair nam meanbh-dhiosgan sin gu luach dearbhte le bhith a’ dèanamh gràbhaladh foto-cheimigeach ann am fuasgladh caolaichte de dh’aigéad sulfarach.
Rinn iad sgrùdadh cuideachd air uidheaman agus daineamaigs gràbhaladh foto-cheimigeach sònraichte (PEC). Mu dheireadh, ghluais iad an sreath microdiosca le tonn-fhaid air fo-strat polydimethylsiloxane gus mìrean laser neo-eisimeileach, iomallach a thoirt gu buil le tonn-fhaid laser eadar-dhealaichte. Tha am microdiosca a thig às a sin a’ sealltainn leud-bann ultra-leathann de sgaoileadh laser, leis anleusairair a’ cholbh nas lugha na 0.6 nm agus am mìrean aonaranach nas lugha na 1.5 nm.
A’ fosgladh an dorais gu tagraidhean bith-mheidigeach
Tha an toradh seo a’ fosgladh an dorais gu mòran thagraidhean ùra nanofotonaigs agus bith-mheidigeach. Mar eisimpleir, faodaidh leusairean meanbh-diosc neo-eisimeileach a bhith nan còdan-barra fiosaigeach-optaigeach airson sampallan bith-eòlasach eadar-dhealaichte, a’ comasachadh lipéadadh seòrsachan cealla sònraichte agus targaideadh mholacilean sònraichte ann am mion-sgrùdadh ioma-fhillte. Tha lipéadadh sònraichte do sheòrsa cealla an-dràsta air a dhèanamh le bhith a’ cleachdadh bith-chomharran àbhaisteach, leithid fluorophores organach, dotagan cuantamach, agus grìogagan fluorescent, aig a bheil leud-loidhne sgaoilidh farsaing. Mar sin, chan urrainnear ach beagan sheòrsachan cealla sònraichte a chomharrachadh aig an aon àm. An coimeas ri sin, bidh an sgaoileadh solais còmhlan-chumhang ultra-chumhang de leusair meanbh-diosc comasach air barrachd sheòrsachan cealla aithneachadh aig an aon àm.
Rinn an sgioba deuchainn agus sheall iad gu soirbheachail mìrean laser microdiosca a chaidh an gleusadh gu mionaideach mar chomharran bith-eòlasach, gan cleachdadh gus ceallan epithelial broilleach àbhaisteach cultarach MCF10A a chomharrachadh. Leis an sgaoileadh ultra-leathann-bann aca, dh’ fhaodadh na lasers sin ath-bhualadh a thoirt air bith-mhothachadh, a’ cleachdadh dhòighean bith-mheidigeach agus optigeach dearbhte leithid ìomhaighean cytodynamic, cytometry sruthadh, agus mion-sgrùdadh ioma-omics. Tha an teicneòlas stèidhichte air gràbhaladh PEC a’ comharrachadh adhartas mòr ann an lasers microdiosca. Tha sùbailteachd na modh-obrach, a bharrachd air a chruinneas fo-nanometer, a’ fosgladh chothroman ùra airson tagraidhean gun àireamh de lasers ann an nanophotonics agus innealan bith-mheidigeach, a bharrachd air còdan-barra airson sluaghan cealla sònraichte agus moileciuilean anailis.
Àm puist: 29 Faoilleach 2024