Sains & Teknologi

Nanolaser Dikembangkan untuk Berfungsi di Jaringan Otak

Para ilmuwan telah mengembangkan nanolaser (laser miniatur) yang dapat berfungsi di dalam jaringan hidup. Menurut para peneliti, laser ini berukuran 1/1000 dari ketebalan satu rambut manusia. Ini berarti bahwa laser dapat masuk ke dalam jaringan hidup, seperti otak, dan mengidentifikasi biomarker penyakit atau mengobati gangguan neurologis yang berasal dari struktur otak yang rusak jauh di dalam otak, seperti epilepsi.

Dalam sebuah makalah baru-baru ini yang diterbitkan dalam Nature Methods , Drs. Teri Odom dan P. James Schuck dari Universitas Northwestern dan Kolombia memamerkan nanolaser yang sebagian besar terbuat dari kaca (bahan biokompatibel) yang keduanya dapat menghasilkan baik panjang gelombang cahaya yang lebih panjang maupun memancarkan panjang gelombang pendek.

“Panjang gelombang cahaya yang lebih panjang diperlukan untuk bioimaging karena mereka dapat menembus lebih jauh ke dalam jaringan daripada foton panjang gelombang yang terlihat,” kata Teri Odom dari Northwestern, yang turut memimpin penelitian ini. “Tapi panjang gelombang cahaya yang lebih pendek sering diinginkan di daerah yang sama dalam. Kami telah merancang sistem yang bersih secara optik yang dapat secara efektif memberikan sinar laser yang terlihat pada kedalaman penetrasi yang dapat diakses oleh panjang gelombang yang lebih panjang.”

Konversi nanolasing menunjukkan koherensi spasial dan polarisasi, serta fotostabilitas yang tinggi. Sumber: Nature

Yang penting, mengingat ukurannya yang kecil, nanolaser dapat berfungsi di ruang terbatas. Banyak aplikasi, seperti digunakan dalam jaringan hidup, membutuhkan laser kecil. Masalahnya adalah bahwa laser ini kurang efisien karena membutuhkan panjang gelombang yang jauh lebih pendek (dan akhirnya lebih merusak), seperti sinar ultraviolet untuk menyalakannya. Para peneliti memecahkan masalah ini dengan menggunakan metode yang disebut foton upconversion. Secara singkat, selama konversi, foton berenergi rendah diserap dan diubah menjadi satu (lebih kuat) foton. Tim memulai dengan foton inframerah berenergi rendah, ramah lingkungan dan mengubahnya menjadi laser yang terlihat.

“Gelombang berkelanjutan, karakteristik berdaya rendah akan membuka banyak aplikasi baru, terutama dalam pencitraan biologis,” kata Odom, Charles E. dan Profesor Kimia Emma H. ​​Morrison di Kolese Seni dan Sains Weinberg, Northwestern.

Sumber: EurekAlert! ScienceDaily