એક અમેરિકન ટીમે માઇક્રોડિસ્ક લેસરોને ટ્યુન કરવા માટે નવી પદ્ધતિનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે

હાર્વર્ડ મેડિકલ સ્કૂલ (HMS) અને MIT જનરલ હોસ્પિટલની સંયુક્ત સંશોધન ટીમ કહે છે કે તેઓએ PEC એચિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને માઇક્રોડિસ્ક લેસરના આઉટપુટનું ટ્યુનિંગ હાંસલ કર્યું છે, જે નેનોફોટોનિક્સ અને બાયોમેડિસિન માટે એક નવો સ્ત્રોત બનાવે છે "આશાજનક."

(માઈક્રોડિસ્ક લેસરનું આઉટપુટ PEC એચિંગ પદ્ધતિ દ્વારા એડજસ્ટ કરી શકાય છે)

ના ક્ષેત્રોમાંનેનોફોટોનિકઅને બાયોમેડિસિન, માઇક્રોડિસ્કલેસરોઅને નેનોડિસ્ક લેસરો આશાસ્પદ બની ગયા છેપ્રકાશ સ્ત્રોતોઅને ચકાસણીઓ. ઑન-ચિપ ફોટોનિક કમ્યુનિકેશન, ઑન-ચિપ બાયોઇમેજિંગ, બાયોકેમિકલ સેન્સિંગ અને ક્વોન્ટમ ફોટોન ઇન્ફર્મેશન પ્રોસેસિંગ જેવી ઘણી એપ્લિકેશન્સમાં, તેમને તરંગલંબાઇ અને અલ્ટ્રા-નેરો બેન્ડ ચોકસાઈ નક્કી કરવા માટે લેસર આઉટપુટ પ્રાપ્ત કરવાની જરૂર છે. જો કે, આ ચોક્કસ તરંગલંબાઇના માઇક્રોડિસ્ક અને નેનોડિસ્ક લેસરોનું મોટા પાયે ઉત્પાદન કરવું પડકારજનક છે. વર્તમાન નેનોફેબ્રિકેશન પ્રક્રિયાઓ ડિસ્ક વ્યાસની રેન્ડમનેસનો પરિચય આપે છે, જે લેસર માસ પ્રોસેસિંગ અને ઉત્પાદનમાં સેટ તરંગલંબાઇ મેળવવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે. હવે, હાર્વર્ડ મેડિકલ સ્કૂલ અને મેસેચ્યુસેટ્સ જનરલ હોસ્પિટલના વેલમેન સેન્ટરના સંશોધકોની એક ટીમઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક દવાએક નવીન ઓપ્ટોકેમિકલ (PEC) એચિંગ ટેકનિક વિકસાવી છે જે સબનેનોમીટર ચોકસાઈ સાથે માઇક્રોડિસ્ક લેસરની લેસર તરંગલંબાઇને ચોક્કસ રીતે ટ્યુન કરવામાં મદદ કરે છે. આ કાર્ય એડવાન્સ્ડ ફોટોનિક્સ જર્નલમાં પ્રકાશિત થયું છે.

ફોટોકેમિકલ એચીંગ
અહેવાલો અનુસાર, ટીમની નવી પદ્ધતિ ચોક્કસ, પૂર્વનિર્ધારિત ઉત્સર્જન તરંગલંબાઇ સાથે માઇક્રો-ડિસ્ક લેસર અને નેનોડિસ્ક લેસર એરેના ઉત્પાદનને સક્ષમ કરે છે. આ સફળતાની ચાવી એ PEC એચિંગનો ઉપયોગ છે, જે માઇક્રોડિસ્ક લેસરની તરંગલંબાઇને ફાઇન-ટ્યુન કરવા માટે એક કાર્યક્ષમ અને સ્કેલેબલ રીત પ્રદાન કરે છે. ઉપરોક્ત પરિણામોમાં, ટીમે ઈન્ડિયમ ફોસ્ફાઈડ સ્તંભની રચના પર સિલિકાથી ઢંકાયેલ ઈન્ડિયમ ગેલિયમ આર્સેનાઈડ ફોસ્ફેટિંગ માઇક્રોડિસ્ક સફળતાપૂર્વક મેળવી. ત્યારબાદ તેઓએ સલ્ફ્યુરિક એસિડના પાતળું દ્રાવણમાં ફોટોકેમિકલ એચીંગ કરીને આ માઇક્રોડિસ્કની લેસર તરંગલંબાઇને ચોક્કસ રીતે નિર્ધારિત મૂલ્યમાં ટ્યુન કરી.
તેઓએ ચોક્કસ ફોટોકેમિકલ (PEC) એચિંગ્સની પદ્ધતિઓ અને ગતિશીલતાની પણ તપાસ કરી. અંતે, તેઓએ વિવિધ લેસર તરંગલંબાઇ સાથે સ્વતંત્ર, અલગ લેસર કણો ઉત્પન્ન કરવા માટે તરંગલંબાઇ-ટ્યુન કરેલ માઇક્રોડિસ્ક એરેને પોલિડાઇમેથિલસિલોક્સેન સબસ્ટ્રેટ પર સ્થાનાંતરિત કર્યું. પરિણામી માઇક્રોડિસ્ક લેસર ઉત્સર્જનની અલ્ટ્રા-વાઇડબેન્ડ બેન્ડવિડ્થ દર્શાવે છે, જેમાંલેસર0.6 nm કરતા ઓછા અને 1.5 nm કરતા ઓછા અલગ કણ પર.

બાયોમેડિકલ એપ્લિકેશન્સ માટે દરવાજા ખોલી રહ્યા છે
આ પરિણામ ઘણા નવા નેનોફોટોનિક્સ અને બાયોમેડિકલ એપ્લિકેશન્સ માટે દરવાજા ખોલે છે. ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટેન્ડ-અલોન માઇક્રોડિસ્ક લેસરો વિજાતીય જૈવિક નમૂનાઓ માટે ભૌતિક-ઓપ્ટિકલ બારકોડ તરીકે સેવા આપી શકે છે, જે ચોક્કસ કોષના પ્રકારોના લેબલિંગને સક્ષમ કરે છે અને મલ્ટિપ્લેક્સ વિશ્લેષણમાં ચોક્કસ પરમાણુઓને લક્ષ્ય બનાવે છે. સેલ પ્રકાર-વિશિષ્ટ લેબલિંગ હાલમાં પરંપરાગત બાયોમાર્કર્સનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે, જેમ કે ઓર્ગેનિક ફ્લોરોફોર્સ, ક્વોન્ટમ ડોટ્સ અને ફ્લોરોસન્ટ બીડ્સ તરીકે, જે વિશાળ ઉત્સર્જન લાઇનવિડ્થ ધરાવે છે. આમ, એક જ સમયે માત્ર અમુક ચોક્કસ પ્રકારના કોષોને લેબલ કરી શકાય છે. તેનાથી વિપરિત, માઇક્રોડિસ્ક લેસરનું અલ્ટ્રા-નેરો બેન્ડ પ્રકાશ ઉત્સર્જન એક જ સમયે વધુ સેલ પ્રકારોને ઓળખવામાં સક્ષમ હશે.
ટીમે સંસ્કારી સામાન્ય સ્તન ઉપકલા કોષો MCF10A ને લેબલ કરવા માટે તેનો ઉપયોગ કરીને બાયોમાર્કર્સ તરીકે ચોક્કસ ટ્યુન કરેલ માઇક્રોડિસ્ક લેસર કણોનું પરીક્ષણ અને સફળતાપૂર્વક નિદર્શન કર્યું. તેમના અલ્ટ્રા-વાઇડબેન્ડ ઉત્સર્જન સાથે, આ લેસરો સાયટોડાયનેમિક ઇમેજિંગ, ફ્લો સાયટોમેટ્રી અને મલ્ટી-ઓમિક્સ વિશ્લેષણ જેવી સાબિત બાયોમેડિકલ અને ઓપ્ટિકલ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને સંભવિતપણે બાયોસેન્સિંગમાં ક્રાંતિ લાવી શકે છે. PEC એચિંગ પર આધારિત ટેક્નોલોજી માઇક્રોડિસ્ક લેસરોમાં મોટી પ્રગતિ દર્શાવે છે. પદ્ધતિની માપનીયતા, તેમજ તેની સબનેનોમીટર ચોકસાઇ, નેનોફોટોનિકસ અને બાયોમેડિકલ ઉપકરણોમાં લેસરોની અસંખ્ય એપ્લિકેશનો તેમજ ચોક્કસ કોષની વસ્તી અને વિશ્લેષણાત્મક અણુઓ માટે બારકોડ માટે નવી શક્યતાઓ ખોલે છે.