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  • L’aumento della luce nelle strutture su scala nanometrica potrebbe aiutare il rilevamento del cancro
    Principio di funzionamento e impianto sperimentale. uno schema del sistema. Quando la metasuperficie è fuori risonanza, il riscaldamento laser della massa d'acqua induce un flusso guidato dalla galleggiabilità, trasportando e aggregando le particelle al centro della regione illuminata. Quando il quasi-BIC è eccitato, ulteriori fonti di calore provengono dalla dissipazione del calore dello strato d'acqua vicino ai risonatori. La velocità del flusso indotta dal calore viene aumentata fino a tre volte. Il flusso è rappresentato dalle due frecce sopra le nanoantenne. Riquadro:una cella unitaria della metasuperficie. I parametri geometrici:periodi, Px =950 nm, Py =778 nm; a=532 nm, b=192 nm, H=190 nm, θ=10 . b Impianto sperimentale utilizzato per l'eccitazione della metasuperficie quasi-BIC e l'imaging del movimento delle particelle traccianti sospese. L1 e L2, lenti di messa a fuoco; M1 e ​​M2, specchi; BF1 e BF2, filtri passa-banda utilizzati rispettivamente per filtrare la luce utilizzata per l'eccitazione delle particelle fluorescenti e la luce trasmessa per l'imaging sulla fotocamera. L'illuminazione fluorescente filtrata viene fatta passare attraverso la lente dell'obiettivo (10× o 40×) e focalizzata sul campione. EDFA, amplificatore in fibra drogata con erbio utilizzato per amplificare la potenza del laser in ingresso; Collimatore in fibra FC, piastra a semionda HWP utilizzata per ruotare la direzione di polarizzazione del raggio laser, polarizzatore lineare LP. Le metasuperfici e le particelle traccianti fluorescenti vengono visualizzate su una fotocamera CMOS (metallo-ossido-semiconduttore) complementare raccogliendo segnali attraverso la stessa lente dell'obiettivo. Credito:Luce:scienza e applicazioni (2023). DOI:10.1038/s41377-023-01212-4

    Una pratica all'avanguardia di due ricercatori Vanderbilt che migliora la luce nelle strutture su scala nanometrica potrebbe aiutare a rilevare malattie come il cancro.

    Il lavoro di Justus Ndukaife, assistente professore di ingegneria elettrica, e Sen Yang, un recente dottorato di ricerca. laureato presso il laboratorio di Ndukaife in Scienza dei materiali interdisciplinari con Ndukaife, è stato pubblicato in Light:Science &Applications .

    Nel loro articolo, mostrano come una superficie nanostrutturata ingegnerizzata, una metasuperficie dielettrica quasi-BIC, può essere utilizzata per intrappolare particelle micro e submicroniche in pochi secondi, il che, secondo loro, aiuta nel trasporto di analiti alle superfici biosensibili. Secondo i ricercatori, la metasuperficie può anche fungere da sensore per rilevare le particelle o molecole aggregate e può essere utilizzata per migliorare la fluorescenza o i segnali Raman provenienti dalle molecole, aumentando così la sensibilità di rilevamento.

    "Tale capacità potrebbe essere utilizzata per rilevare vescicole associate al cancro dopo averle aggregate per il monitoraggio longitudinale del trattamento del paziente e la diagnosi precoce", afferma Ndukaife, che dirige il Laboratorio per l'innovazione in optofluidica e nanofotonica (LION) presso Vanderbilt.

    E aggiunge:"Il nostro lavoro è la prima dimostrazione sperimentale dell'uso del quasi-BIC per manipolare il flusso dei fluidi e le particelle sospese."

    Ulteriori informazioni: Sen Yang et al, Trasporto optofluidico e assemblaggio di nanoparticelle utilizzando una metasuperficie quasi-BIC completamente dielettrica, Luce:scienza e applicazioni (2023). DOI:10.1038/s41377-023-01212-4

    Informazioni sul giornale: Luce:scienza e applicazioni

    Fornito dalla Vanderbilt University




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