මයික්‍රොඩිස්ක් ලේසර් සුසර කිරීම සඳහා ඇමරිකානු කණ්ඩායමක් නව ක්‍රමයක් යෝජනා කරයි

හාවඩ් වෛද්‍ය විද්‍යාලය (HMS) සහ MIT මහ රෝහලේ ඒකාබද්ධ පර්යේෂණ කණ්ඩායමක් පවසන්නේ ඔවුන් PEC කැටයම් ක්‍රමය භාවිතයෙන් මයික්‍රොඩිස්ක් ලේසර් ප්‍රතිදානය සුසර කර ඇති බවත්, නැනෝෆොටෝනික්ස් සහ ජෛව වෛද්‍ය විද්‍යාව සඳහා නව මූලාශ්‍රයක් “පොරොන්දු වන” බවත්ය.

(ක්ෂුද්‍ර තැටි ලේසර් ප්‍රතිදානය PEC කැටයම් ක්‍රමය මඟින් සකස් කළ හැක)

යන ක්ෂේත්රවලනැනෝෆොටෝනික්ස්සහ biomedicine, microdiskලේසර්සහ nanodisk ලේසර් පොරොන්දු වී ඇතආලෝක ප්රභවයන්සහ පරීක්ෂණ. on-chip photonic communication, on-chip bioimaging, biochemical sensing, and quantum photon information processing වැනි යෙදුම් කිහිපයකදී, තරංග ආයාමය සහ අතිශය පටු කලාප නිරවද්‍යතාවය තීරණය කිරීමේදී ලේසර් ප්‍රතිදානය ලබා ගත යුතුය. කෙසේ වෙතත්, මෙම නිරවද්‍ය තරංග ආයාමයේ microdisk සහ nanodisk ලේසර් මහා පරිමාණයෙන් නිෂ්පාදනය කිරීම අභියෝගාත්මකව පවතී. වර්තමාන නැනෝ රෙදි සැකසීමේ ක්‍රියාවලීන් මඟින් තැටියේ විෂ්කම්භයේ අහඹු බව හඳුන්වා දෙන අතර එමඟින් ලේසර් ස්කන්ධ සැකසීමේ සහ නිෂ්පාදනයේ දී නියමිත තරංග ආයාමයක් ලබා ගැනීම දුෂ්කර කරයි. දැන්, හාවඩ් වෛද්‍ය විද්‍යාලයේ සහ මැසචුසෙට්ස් මහ රෝහලේ වෙල්මන් මධ්‍යස්ථානයේ පර්යේෂකයන් කණ්ඩායමක්ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික වෛද්‍ය විද්‍යාවමයික්‍රොඩිස්ක් ලේසර් එකක ලේසර් තරංග ආයාමය උපනැනෝමීටර නිරවද්‍යතාවයෙන් නිශ්චිතව සුසර කිරීමට උපකාරී වන නව්‍ය දෘශ්‍ය රසායන (PEC) කැටයම් තාක්‍ෂණයක් සංවර්ධනය කර ඇත. මෙම කෘතිය Advanced Photonics සඟරාවේ පළ කර ඇත.

ඡායාරූප රසායනික කැටයම් කිරීම
වාර්තාවලට අනුව, කණ්ඩායමේ නව ක්‍රමය මඟින් නිශ්චිත, කලින් තීරණය කළ විමෝචන තරංග ආයාම සහිත ක්ෂුද්‍ර තැටි ලේසර් සහ නැනෝ ඩිස්ක් ලේසර් අරා නිෂ්පාදනය කිරීමට හැකියාව ලැබේ. මෙම ප්‍රගමනය සඳහා යතුර වන්නේ ක්ෂුද්‍ර තැටි ලේසර් තරංග ආයාමය සියුම් ලෙස සකස් කිරීමට කාර්යක්ෂම සහ පරිමාණය කළ හැකි ක්‍රමයක් සපයන PEC කැටයම් භාවිතයයි. ඉහත ප්‍රතිඵලවල දී, කණ්ඩායම ඉන්ඩියම් ෆොස්ෆයිඩ් තීරු ව්‍යුහය මත සිලිකාවලින් ආවරණය වූ ඉන්ඩියම් ගැලියම් ආසනයිඩ් පොස්පේට් ක්ෂුද්‍ර තැටි සාර්ථකව ලබා ගන්නා ලදී. පසුව ඔවුන් සල්ෆියුරික් අම්ලයේ තනුක කළ ද්‍රාවණයක ප්‍රකාශ රසායනික කැටයම් කිරීම මගින් මෙම ක්ෂුද්‍ර තැටිවල ලේසර් තරංග ආයාමය නිශ්චිතවම තීරණය කළ අගයකට සකස් කරන ලදී.
ඔවුන් නිශ්චිත ප්‍රකාශ රසායනික (PEC) කැටයම්වල යාන්ත්‍රණ සහ ගතිකත්වයන් ද විමර්ශනය කළහ. අවසාන වශයෙන්, ඔවුන් විවිධ ලේසර් තරංග ආයාමයන් සහිත ස්වාධීන, හුදකලා ලේසර් අංශු නිපදවීම සඳහා තරංග ආයාම-සුසර කරන ලද ක්ෂුද්‍ර තැටි අරාව පොලිඩිමෙතිල්සිලොක්සේන් උපස්ථරයක් මතට මාරු කරන ලදී. ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ලැබෙන microdisk ලේසර් විමෝචනයේ අතිශය පුළුල් කලාප පළලක් පෙන්වයි.ලේසර්තීරුව මත 0.6 nm ට අඩු සහ හුදකලා අංශුව 1.5 nm ට අඩු.

ජෛව වෛද්‍ය යෙදුම් සඳහා දොර විවෘත කිරීම
මෙම ප්‍රතිඵලය බොහෝ නව නැනෝෆොටෝනික්ස් සහ ජෛව වෛද්‍ය යෙදුම් සඳහා දොර විවර කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, Stand-alone microdisk ලේසර් මගින් විෂම ජීව විද්‍යාත්මක සාම්පල සඳහා භෞතික-දෘෂ්‍ය තීරු කේත ලෙස ක්‍රියා කළ හැකි අතර, විශේෂිත සෛල වර්ග ලේබල් කිරීම සහ මල්ටිප්ලෙක්ස් විශ්ලේෂණයේදී නිශ්චිත අණු ඉලක්ක කිරීම සක්‍රීය කරයි. සෛල වර්ගයට විශේෂිත ලේබල් කිරීම දැනට සාම්ප්‍රදායික ජෛව සලකුණු භාවිතා කරමින් සිදු කෙරේ. කාබනික fluorophores, quantum dots සහ fluorescent beads ලෙස පුළුල් විමෝචන රේඛා පළලක් ඇත. මේ අනුව, එකම අවස්ථාවේදීම ලේබල් කළ හැක්කේ විශේෂිත සෛල වර්ග කිහිපයක් පමණි. ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, මයික්‍රොඩිස්ක් ලේසර් එකක අතිශය පටු කලාප ආලෝක විමෝචනය මඟින් එකවර තවත් සෛල වර්ග හඳුනා ගැනීමට හැකි වේ.
කණ්ඩායම විසින් නිවැරදිව සුසර කරන ලද මයික්‍රොඩිස්ක් ලේසර් අංශු ජෛව සලකුණු ලෙස පරීක්‍ෂා කර සාර්ථකව ප්‍රදර්ශනය කරන ලද අතර ඒවා සංස්කෘත සාමාන්‍ය පියයුරු එපිටිලියල් සෛල MCF10A ලෙස ලේබල් කිරීමට භාවිතා කළේය. ඒවායේ අති-පුළුල් කලාප විමෝචනය සමඟින්, මෙම ලේසර්වලට සයිටොඩයිනමික් රූප, ප්‍රවාහ සයිටෝමෙට්‍රි සහ බහු-ඕමික්ස් විශ්ලේෂණය වැනි ඔප්පු කළ ජෛව වෛද්‍ය සහ දෘශ්‍ය ශිල්පීය ක්‍රම භාවිතා කරමින් ජෛව සංවේදනය විප්ලවීය වෙනසක් කළ හැකිය. PEC කැටයම් කිරීම මත පදනම් වූ තාක්ෂණය මයික්‍රොඩිස්ක් ලේසර්වල ප්‍රධාන දියුණුවක් සනිටුහන් කරයි. ක්‍රමයේ පරිමාණය මෙන්ම එහි උපනැනෝමීටර නිරවද්‍යතාවය, නැනෝෆොටෝනික්ස් සහ ජෛව වෛද්‍ය උපාංගවල ලේසර් ගණන් කළ නොහැකි යෙදුම් සඳහා මෙන්ම විශේෂිත සෛල ජනගහනය සහ විශ්ලේෂණාත්මක අණු සඳහා තීරු කේත සඳහා නව හැකියාවන් විවෘත කරයි.