Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Lichtverbetering in structuren op nanoschaal zou de detectie van kanker kunnen bevorderen

Werkingsprincipe en experimentele faciliteit. een schema van het systeem. Wanneer het metasurface niet in resonantie is, induceert de laserverwarming van het bulkwater een door drijfkracht aangedreven stroming, waardoor deeltjes naar het midden van het verlichte gebied worden getransporteerd en geaggregeerd. Wanneer de quasi-BIC wordt bekrachtigd, komen er extra warmtebronnen voort uit de warmtedissipatie van de waterlaag dichtbij de resonatoren. De thermisch geïnduceerde stroomsnelheid wordt tot drie keer verhoogd. De stroom wordt weergegeven door de twee pijlen boven de nanoantennes. Inzet:een eenheidscel van het metasurface. De geometrische parameters:perioden, Px =950nm, Py =778nm; a=532 nm, b=192 nm, H=190 nm, θ=10 ∘ . b Experimentele opstelling gebruikt voor excitatie van het quasi-BIC-metasurface en beeldvorming van de beweging van gesuspendeerde tracerdeeltjes. L1 en L2, focuslenzen; M1 en M2, spiegels; BF1 en BF2, banddoorlaatfilters die worden gebruikt om respectievelijk licht te filteren dat wordt gebruikt voor de excitatie van de fluorescerende deeltjes en licht dat wordt doorgelaten voor beeldvorming op de camera. Gefilterde fluorescentieverlichting wordt door de objectieflens (10× of 40×) geleid en op het monster gefocust. EDFA, Erbium-gedoteerde vezelversterker die wordt gebruikt om het vermogen van de ingangslaser te versterken; FC-vezelcollimator, HWP-halfgolfplaat gebruikt om de polarisatierichting van de laserstraal te roteren, LP lineaire polarisator. De metasurfaces en fluorescerende tracerdeeltjes worden gevisualiseerd op een complementaire metaaloxide-halfgeleider (CMOS) camera door signalen te verzamelen via dezelfde objectieflens. Credit:Licht:Wetenschap en toepassingen (2023). DOI:10.1038/s41377-023-01212-4

Een baanbrekende praktijk van twee Vanderbilt-onderzoekers die het licht in structuren op nanoschaal verbeteren, zou kunnen helpen bij de detectie van ziekten zoals kanker.

Het werk van Justus Ndukaife, assistent-professor elektrotechniek, en Sen Yang, recentelijk gepromoveerd. afgestudeerd aan Ndukaife's laboratorium in Interdisciplinaire Materiaalwetenschappen onder Ndukaife, werd gepubliceerd in Light:Science &Applications .

In hun artikel laten ze zien hoe een technisch nanogestructureerd oppervlak – quasi-BIC diëlektrisch metasurface – kan worden gebruikt om binnen enkele seconden micro- en submicrondeeltjes op te vangen, wat volgens hen helpt bij het transport van analyten naar biosensoroppervlakken. Het metasurface kan ook dienen als sensor om de geaggregeerde deeltjes of moleculen te detecteren, en kan worden gebruikt om de fluorescentie- of Raman-signalen van de moleculen te versterken, waardoor de detectiegevoeligheid wordt vergroot, aldus de onderzoekers.

"Een dergelijke mogelijkheid zou kunnen worden gebruikt om kankergeassocieerde blaasjes te detecteren na het aggregeren van de blaasjes voor longitudinale monitoring van de patiëntbehandeling en vroege detectie", zegt Ndukaife, hoofd van het Laboratory for Innovation in Optofluidics and Nanophotonics (LION) bij Vanderbilt.

Hij voegt eraan toe:"Ons werk is de eerste experimentele demonstratie van het gebruik van quasi-BIC voor het manipuleren van vloeistofstromen en zwevende deeltjes."

Meer informatie: Sen Yang et al., Optofluidisch transport en assemblage van nanodeeltjes met behulp van een volledig diëlektrisch quasi-BIC-metasurface, Light:Science &Applications (2023). DOI:10.1038/s41377-023-01212-4

Journaalinformatie: Licht:wetenschap en toepassingen

Aangeboden door Vanderbilt University




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Schooner water gekoppeld aan kleinere kokkels die jonger afsterven
  2. Wat is het verschil tussen prokaryotische en eukaryote cellen?
  3. Een winterslaap houdt het vermogen om insuline te reguleren beperkt tot acht eiwitten
  4. Hedendaagse bosbranden zijn niet ernstiger dan historisch gezien in de droge bossen in het westen van de VS:studie
  5. Achter de puppy-hondenogen
  6. Linkshandige vis en asymmetrische hersenen
  7. Waarom hebben zoveel van onze huisdieren overgewicht?
  8. Waarom het zo goed voelt om bang te zijn
  9. Er sterft een massale vissterfte in Vietnam terwijl Zuidoost-Azië door een hittegolf wordt geteisterd

Wetenschap