የአሜሪካ ቡድን የማይክሮዲስክ ሌዘሮችን ለማስተካከል አዲስ ዘዴ አቅርቧል

ከሃርቫርድ የሕክምና ትምህርት ቤት (HMS) እና ከኤምአይቲ ጄኔራል ሆስፒታል የተውጣጡ የጋራ የምርምር ቡድን የPEC ቅርፊት ዘዴን በመጠቀም የማይክሮዲስክ ሌዘር ውጤት ማስተካከል መቻላቸውን በመግለጽ ለናኖፎቶኒክስ እና ለባዮሜዲስን አዲስ ምንጭ “ተስፋ ሰጪ” አድርጎታል።

(የማይክሮዲስክ ሌዘር ውጤት በ PEC የመቅረጫ ዘዴ ሊስተካከል ይችላል)

በዘርፉ ውስጥናኖፎቶኒክስእና ባዮሜዲስን፣ ማይክሮዲስክሌዘርእና ናኖዲስክ ሌዘሮች ተስፋ ሰጪ ሆነዋልየብርሃን ምንጮችእና መመርመሪያዎች። እንደ በቺፕ ላይ ፎቶኒክ ኮሙኒኬሽን፣ በቺፕ ላይ ባዮኢሜጂንግ፣ ባዮኬሚካል ሴንሲንግ እና ኳንተም ፎቶን መረጃ ማቀነባበሪያ ባሉ በርካታ አፕሊኬሽኖች ውስጥ፣ የሞገድ ርዝመት እና እጅግ ጠባብ የባንድ ትክክለኛነትን በመወሰን የሌዘር ውፅዓት ማሳካት አለባቸው። ሆኖም፣ በዚህ ትክክለኛ የሞገድ ርዝመት ሰፊ ደረጃ ላይ ያሉ ማይክሮዲስክ እና ናኖዲስክ ሌዘሮችን ማምረት አሁንም ፈታኝ ነው። የአሁኑ ናኖፋብሪኬሽን ሂደቶች የዲስክ ዲያሜትር የዘፈቀደነትን ያስተዋውቃሉ፣ ይህም በሌዘር ብዛት ማቀነባበሪያ እና ምርት ውስጥ የተወሰነ የሞገድ ርዝመት ለማግኘት አስቸጋሪ ያደርገዋል። አሁን፣ ከሃርቫርድ የሕክምና ትምህርት ቤት እና ከማሳቹሴትስ አጠቃላይ ሆስፒታል ዌልማን ማዕከል የተመራማሪዎች ቡድን ለየኦፕቶኤሌክትሮኒክ ሕክምናየማይክሮዲስክ ሌዘር የሌዘር ሞገድ ርዝመትን በንዑስ ናኖሜትር ትክክለኛነት በትክክል ለማስተካከል የሚረዳ አዲስ የኦፕቶኬሚካል (PEC) ቅርፊት ዘዴ አዘጋጅቷል። ስራው በAdvanced Photonics መጽሔት ላይ ታትሟል።

የፎቶኬሚካል ቅርፊት
እንደ ዘገባዎች ከሆነ፣ የቡድኑ አዲሱ ዘዴ ማይክሮ-ዲስክ ሌዘር እና ናኖዲስክ ሌዘር አደራደሮችን በትክክል እና አስቀድሞ የተወሰነ የልቀት ርዝመት ያላቸውን ማምረት ያስችላል። ለዚህ ግኝት ቁልፉ የPEC ኤቺንግ መጠቀም ሲሆን ይህም የማይክሮዲስክ ሌዘር የሞገድ ርዝመትን ለማስተካከል ቀልጣፋ እና ሊሰፋ የሚችል መንገድ ይሰጣል። ከላይ በተጠቀሱት ውጤቶች፣ ቡድኑ በኢንዲየም ፎስፌት አምድ መዋቅር ላይ በሲሊካ የተሸፈነ ኢንዲየም ጋሊየም አርሴናይድ ፎስፌቲንግ ማይክሮዲስኮችን በተሳካ ሁኔታ አግኝቷል። ከዚያም የእነዚህን ማይክሮዲስኮች የሌዘር ሞገድ ርዝመት በተቀላቀለ የሰልፈሪክ አሲድ መፍትሄ ውስጥ የፎቶኬሚካል ኤቺንግ በማድረግ በትክክል ወደተወሰነ እሴት አስተካክለዋል።
እንዲሁም የተወሰኑ የፎቶኬሚካላዊ (PEC) ቅርጻ ቅርጾችን ዘዴዎች እና ተለዋዋጭነት መርምረዋል። ​​በመጨረሻም፣ የተለያዩ የሌዘር ሞገድ ርዝመቶች ያሏቸውን ገለልተኛ፣ የተለዩ የሌዘር ቅንጣቶችን ለማምረት የሞገድ ርዝመት ማስተካከያ የተደረገበትን ማይክሮዲስክ አደራደር ወደ ፖሊዲሜቲልሲሎክሳን ንጣፍ አስተላልፈዋል። የተገኘው ማይክሮዲስክ እጅግ ሰፊ የሆነ የሌዘር ልቀት ባንድዊድዝ ያሳያል፣ ከሌዘርከ 0.6 nm ባነሰ አምድ እና ከ 1.5 nm ባነሰ የተነጠለው ቅንጣት ላይ።

ለባዮሜዲካል አፕሊኬሽኖች በሩን መክፈት
ይህ ውጤት ለብዙ አዳዲስ ናኖፎቶኒክስ እና ባዮሜዲካል አፕሊኬሽኖች በር ይከፍታል። ለምሳሌ፣ ራሳቸውን የቻሉ ማይክሮዲስክ ሌዘሮች ለተለያዩ ባዮሎጂካል ናሙናዎች እንደ ፊዚኮ-ኦፕቲካል ባርኮዶች ሆነው ሊያገለግሉ ይችላሉ፣ ይህም የተወሰኑ የሴል ዓይነቶችን መለያ መስጠት እና በብዜትክስ ትንተና ውስጥ የተወሰኑ ሞለኪውሎችን ኢላማ ማድረግ ያስችላል። የሴል አይነት-ተኮር መለያ በአሁኑ ጊዜ የሚከናወነው እንደ ኦርጋኒክ ፍሎሮፎረስ፣ የኳንተም ነጥቦች እና የፍሎረሰንት ዶቃዎች ባሉ የተለመዱ ባዮማርከሮችን በመጠቀም ሲሆን ሰፊ የልቀት መስመር ስፋት አላቸው። ስለዚህ፣ ጥቂት የተወሰኑ የሴል ዓይነቶች ብቻ በአንድ ጊዜ መለያ ሊሰጣቸው ይችላል። በተቃራኒው፣ የማይክሮዲስክ ሌዘር እጅግ ጠባብ የባንድ ብርሃን ልቀት በተመሳሳይ ጊዜ ተጨማሪ የሴል ዓይነቶችን መለየት ይችላል።
ቡድኑ በትክክል የተስተካከሉ የማይክሮዲስክ ሌዘር ቅንጣቶችን እንደ ባዮማርከሮች ሞክረው በተሳካ ሁኔታ አሳይተዋል፣ ይህም የተለማመዱ መደበኛ የጡት ኤፒተልየል ሴሎች MCF10A ለመሰየም ተጠቅሞባቸዋል። እነዚህ ሌዘሮች እጅግ በጣም ሰፊ በሆነ የባዮሜዲካል እና የኦፕቲካል ቴክኒኮችን በመጠቀም እንደ ሳይቶዳይናሚክ ኢሜጂንግ፣ የፍሰት ሳይቶሜትሪ እና ባለብዙ-ኦሚክስ ትንተና ያሉ የተረጋገጡ የባዮሜዲካል እና የኦፕቲካል ቴክኒኮችን በመጠቀም ባዮሴንሲንግን አብዮት ሊፈጥሩ ይችላሉ። በ PEC ኢቺንግ ላይ የተመሠረተው ቴክኖሎጂ በማይክሮዲስክ ሌዘሮች ውስጥ ትልቅ እድገትን ያሳያል። የዚህ ዘዴ ስፋት እና የንዑስ ናኖሜትር ትክክለኛነት በናኖፎቶኒክስ እና በባዮሜዲካል መሳሪያዎች ውስጥ ስፍር ቁጥር የሌላቸውን የሌዘር አተገባበር እንዲሁም ለተወሰኑ የሴል ህዝቦች እና ለትንታኔ ሞለኪውሎች ባርኮዶችን ይከፍታል።