Tokyo Teknoloji Enstitüsü’ndeki (Tokyo Tech) araştırmacılar; terahertz ürün yelpazesi için uyarlanmış, kullanımı kolay, ayarlanabilir bir biyosensör geliştirdi. Yeni cihazları kullanılarak elde edilen fare organlarının görüntüleri, sensörün farklı dokular arasında ayrım yapabildiğini doğrulamaktadır. Çalışma, biyolojik analiz ve gelecekteki teşhislerde terahertz uygulamaları için olanakları genişletiyor.
Plazmonikler; güvenlik, algılama ve tıbbi bakımda cihaz uygulamaları için çok fazla ihtiyaç duyulan teknolojilerdir. Metallerde serbest elektronların uyarılmasını sağlarlar: Bunlar, yüzey plazmonları olarak adlandırılır. Plazmonik malzemelerin en umut verici uygulamalarından biri, ultra hassas biyosensörlerin geliştirilmesidir.
Plazmonikleri; küçük, biyolojik numuneleri tespit etmek için yeni ortaya çıkan terahertz (THz) teknolojileriyle birleştirme kabiliyeti şimdiye kadar zor olmuştur. Bunun temel nedeni, THz ışık dalgalarının görünür, kızılötesi ve ultraviyole ışığından daha uzun dalga boylarına sahip olmasıdır.
Şimdi, Yukio Kawano ve Tokyo Tech’in Gelecek Disiplinlerarası Bilim ve Teknoloji Araştırmaları Laboratuvarı’ndaki meslektaşları; Tokyo Tıp ve Diş Üniversitesi’ndeki araştırmacılarla birlikte işbirliği içinde çalışarak, frekansı ayarlanabilen bir plazmonik tabanlı THz cihazı tasarlayarak bu engeli aşmanın bir yolunu buldular.
Yeni cihazın en önemli özelliklerinden biri spiral mercek (SBE) tasarımıdır.
Kawano: “Düzgün şekilde değişen olukları nedeniyle, oluk periyodu çap yönüne bağlı olarak sürekli değişiyor, bu da sürekli olarak frekansın ayarlanabilir özelliklere sahip olmasına neden oluyor.”
Yeni tasarımın bir diğer avantajı, spiral plazmonik yapının dönüşünü değiştirerek istenen frekansı seçmenin kullanıcı dostu bir yolunu sağlayan Siemens Yıldız Açıklığı içermesidir.
Kawano: “Cihaz ayrıca, alt dalga boyu açıklığındaki elektrik alan yoğunluğunu arttırır, böylece iletimi önemli ölçüde arttırır.
Yeni cihazın biyolojik dokuları ne kadar iyi görselleştirebildiğini değerlendirmek için yapılan ilk deneylerde, araştırmacılar çeşitli fare organları için THz transmisyon spektrumları elde ettiler. Daha fazla araştırma yapmak için ayrıca fare kuyruklarının THz haritasını çıkardılar. Çalışma, SBE tasarımı ile onsuz elde edilen görüntüleri karşılaştırarak, önceki çalışmaların; saç, cilt ve kemik gibi farklı dokular arasında ayrım yapmada belirgin bir şekilde gelişmiş bir yeteneğe yol açtığını göstermiştir.
