சமச்சீரற்ற நானோ ஆன்டனாக்களுடன் ஒற்றை மூலக்கூறு ஒளிர்த்திரை
NIR(Non-Ionizing Radiation) ஒளிர்திரை (fluorescence) உயிரியலில் பெரும் ஆற்றலைக் காட்டியுள்ளது, ஆனால் குறைந்த குவாண்டம் மகசூல் பெரும்பாலும் NIR ஒளிர்திரை பற்றிய ஆராய்ச்சிக்குத் தடையாக உள்ளது. இங்கே, சீனாவில் உள்ள விஞ்ஞானிகள் ஒரு NIR சாயத்தின் ஒற்றை-மூலக்கூறு ஃப்ளோரசன் தீவிரத்தை கடுமையாக அதிகரிக்க சமச்சீரற்ற பிளாஸ்மோனிக் நானோ ஆன்டனாக்களைப் பயன்படுத்துகின்றனர். சமச்சீரற்ற தன்மை கூடுதல் சரிப்படுத்தும் அளவுருவை வழங்குகிறது, இது பிளாஸ்மோனிக் முறைகளின் அருகிலுள்ள புலம் மற்றும் தொலைதூர பண்புகளை மாற்றியமைக்க புதிய சாத்தியங்களை வழங்குகிறது, இதன் மூலம் மூலக்கூறின் ஒளிமின்னழுத்தத்தை சமரசம் செய்யாமல் ஃப்ளோரசன்ஸை மேம்படுத்துகிறது. இந்த வேலை NIR ஒற்றை-மூலக்கூறு ஒளிர்திரையை பொறியியல் செய்வதற்கான ஒரு உலகளாவிய திட்டத்தை வழங்குகிறது.
ஒற்றை-மூலக்கூறு மூலக்கூறைக் கண்டறிதல் (SMFD-Single Molecule fluorescence Define) ஆய்வு செய்ய முடிகிறது. ஒரு நேரத்தில் ஒரு மூலக்கூறு, உயிரியல் அமைப்புகளில் செயல்பாட்டு வழிமுறைகளைப் புரிந்துகொள்ள முக்கியமான இயக்கவியல் செயல்முறைகள் ஆகும். அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பில்(NIR) உள்ள ஃப்ளோரசன்சன் உயிரியல் செல்லுலார் அல்லது திசு மாதிரிகளிலிருந்து சிதறல், உறிஞ்சுதல் மற்றும் தன்னியக்க ஒளியைக் குறைப்பதன் மூலம் இரைச்சல் விகிதத்திற்கு மேம்பட்ட சமிக்ஞையை வழங்குகிறது. எனவே, உயிரியல் மருத்துவத்திற்கு முக்கியத்துவம் வாய்ந்த அதிகரித்த திசு ஊடுருவல் ஆழங்களுடன் உயர் வரைபட தீர்மானத்தை வழங்குகிறது. இருப்பினும், பெரும்பாலான NIR உமிழ்ப்பவர்கள் குறைந்த குவாண்டம் விளைச்சலால் பாதிக்கப்படுகின்றனர் மற்றும் பலவீனமான NIR ஃப்ளோரசன் சமிக்ஞை கண்டறிதலை மிகவும் கடினமாக்குகிறது.
பிளாஸ்மோனிக் நானோ கட்டமைப்புகள் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட மின்காந்த ஆற்றலை கட்டுறா கதிர்வீச்சாகவும், நேர்மாறாகவும் மாற்றும் திறன் கொண்டவை. இந்த திறன் மூலக்கூறு ஃப்ளோரசன்ஸை சரிசெய்வதற்கான திறமையான நானோ-ஆன்டனாக்களை உருவாக்குகிறது. பிளாஸ்மோனிக் நானோ-ஆன்டனா பொதுவாக அருகிலுள்ள மூலக்கூறின் ஒளிரும் தன்மையை மேம்படுத்துவதன் மூலம் உற்சாக விகிதத்தையும் மூலக்கூறின் குவாண்டம் மகசூலையும் மேம்படுத்துகிறது.
அவை சமமற்ற நீளங்களைக் கொண்ட இரண்டு பட்டிகளைக் கொண்ட சமச்சீரற்ற நானோ-ஆண்டெனாக்களை உருவாக்குகின்றன. அவை ஃப்ளோரோஃபோரின் கிளர்ச்சி மற்றும் உமிழ்வு அதிர்வெண்களுடன் பொருந்தக்கூடிய சீரான அதிர்வெண்களுடன் பல பிளாஸ்மோனிக் முறைகளை வழங்குகின்றன. சேர்க்கப்பட்ட சரிப்படுத்தும் அளவுரு, அதாவது, சமச்சீரற்ற கட்டமைப்புகளில், பட்டியின் நீளங்களின் விகிதம், பிளாஸ்மோனிக் முறைகளின் அருகிலுள்ள புலம் மற்றும் தொலைதூர பண்புகளை மாற்றியமைக்க புதிய சாத்தியங்களை வழங்குகிறது. இதனால் கிளர்ச்சி மற்றும் உமிழ்வு செயல்முறைகள் இரண்டையும் மேலும் மேம்படுத்துகிறது. இதன் விளைவாக, அவை 405 வரை ஒற்றை-மூலக்கூறு ஃப்ளோரசன்ஸை அதிகரிக்கும் காரணியை சோதனை முறையில் பெறுகின்றன, மேலும் அதனுடன் தொடர்புடைய தத்துவார்த்த கணக்கீடுகள் குவாண்டம் மகசூல் 80% வரை அதிகமாக இருக்கலாம் என்பதைக் குறிக்கிறது. இந்த அமைப்பில் குவாண்டம் மகசூல் முக்கிய பங்கு வகிப்பதால், லேசர் கதிர்வீச்சின் கீழ் மூலக்கூறுகளின் உயிர்வாழும் நேரத்தை தியாகம் செய்யாமல் இந்த விரிவாக்கம் அடையப்படுகிறது.
நானோ-ஆன்டனாக்கள் புகைப்படக் காட்சியை கடுமையாக அடக்குகின்றன. உள்ளூர் புல மேம்பாடு ஒளிச்சேர்க்கையை மேம்படுத்தாததால், ஒடுக்குமுறை முக்கியமாக ஃபோட்டோபிளீச்சிங் வீதத்திற்கும் ஆன்டனாவிற்கான ஆற்றல் பரிமாற்ற வீதத்திற்கும் இடையிலான போட்டியின் விளைவாக அதிகரித்த குவாண்டம் மகசூலிலிருந்து வருகிறது.
References: