Self-assembled whispering gallery mode, random and distributed feedback biolasers

1960 yılında Theodore Maiman tarafından ilk kez gösterilmesinden bu yana, lazerler hayatımızda oldukça önemli etkiler yaratmışlardır. Lazer ışığı uzay ve zamanda uyumludur, yönlüdür ve spektrumu ayarlanabilir. Bu benzersiz ışıma özellikleriyle lazerler, barkod okuyucular, blu-ray oynatıcılar, yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve fiber optik iletişim gibi çok çeşitli uygulamalarda kullanılırlar. Dahası, biyomedikal görüntüleme, tanı ve ameliyatlarda lazer kullanımı artmaktadır. Genel olarak, lazerler yapay veya inorganik malzemelerden yapılır ancak bu malzemeler lazerlerin hücre ve dokulara temas etmek için uygun değildir. Bir çözüm olarak, bu araştırmada, proteinler ve biyopolimerler kullanılarak biyomalzeme lazerler (biolazerler) ürettik. Biyomalzeme lazerleri üretebilmek için kahve lekesi etkisinden esinlenerek kendiliğinden oluşan ve bilinen yapılardan farklı kavite şekilleri geliştirdik. İlk olarak, ipek fibrin protein ve sentetik biyopolimerler kullanarak fısıldayan galeri modu biyolazerleri gösterdik. Üretim başladıktan sonra hiçbir aygıt, bileşen ya da insan etkisi ile yapılanmaya müdahalede bulunmadık. İlk kısımda 2B kahve lekesini 3B içi delik kürecik yapılara çevirdik ve bunları lazer olarak kullandık. Sonrasında ise kahve lekesi etkisini bastırarak esnek, fiziksel olarak geçici ve çeşitli yüzeylere aktarılabilen disk lazerler ürettik. İkinci bölümde ise, kendiliğinden oluşan çatlaklar kullanarak mekansal olarak konumlandırılmış geri beslemeye dayalı rastgele lazerlerin kullanımını açıklanmıştır. Yüksek nitelik etmenine sahip yönlü rastgele lazerler silika nanoparçacıklar, floresan proteinler, ipek fibrin ve sentetik biyopolimerler kullanılarak sunulmuştur. Son olarak, tek enine manyetik alan kipli tamamen protein lazerler ışımanın kavite tasarımına göre ayarlandığı geribildirim kaviteler kullanılarak bildirilmiştir. Sonuçlarımız biyouyumlu ve biyobozunur lazerler üretmenin yenilikçi bir yolunu ortaya koymaktadır. Bu araştırma canlı organizmalara implant edilebilecek biyolazerler geliştirmek için zemin hazırlamaktadır.