Multiple layered plasmonics
ಬಹು ಪದರದ ಪ್ಲಾಸ್ಮೊನಿಕ್ಸ್ಗಳು ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳ ಪ್ಲಾಸ್ಮೊನಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಲು ಮತ್ತು ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನವಾಗಿ ಸ್ಪಂದಿಸುವ ಮಾಧ್ಯಮವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಲ್ಪಡುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಬೆಳಕು ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ನಿರ್ದೇಶಿತ ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರಬಹುದು. "ಬದಲಾಗಬಹುದಾದ" ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲು ಇವುಗಳ ಬಳಕೆಯು ಪ್ರಸ್ತುತ ಶೈಕ್ಷಣಿಕ ಸಮುದಾಯದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ, ಅವು ಹೇಗೆ ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ಅಥವಾ ಉತ್ಸಾಹದಿಂದ ಕೂಡಿವೆ ಎಂಬುದರ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುವ ಅನೇಕ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ಅನುರಣನ ಆವರ್ತನಗಳಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವ ಅನೇಕ ಪದರಗಳಂತಹ ಈ ಹೊಸ ಕುಶಲತೆಗಳ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಅವುಗಳ ಹೊಸ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಒಂದೇ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ನಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ಉದ್ದೇಶಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವಲೋಕನ ಈ ಲೇಖನವು ಬಹು ಪದರದ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದುತ್ತಿರುವ ವೈದ್ಯಕೀಯ ಬಳಕೆಯ ಅವಲೋಕನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚು ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ರೈಸ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ಹಲಾಸ್ ಗ್ರೂಪ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದವು ಉದ್ದೇಶಿತ ಜೈವಿಕ-ವೈದ್ಯಕೀಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಹಲವಾರು ಇತರ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಕೆಳಗೆ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾ ಕೋರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಚಿನ್ನದ ಚಿಪ್ಪುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಗೋಳಾಕಾರದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಆಗಿರುವ ಚಿನ್ನದ ಚಿಪ್ಪಿನ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮತ್ತು ಜೈವಿಕ ಚಿತ್ರಣ ವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಥೆರಾನೋಸ್ಟಿಕ್ ಶೋಧಕಗಳು-ಒಂದೇ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಸಮರ್ಥವಾಗಿವೆ-ಅವುಗಳ ಚಿಪ್ಪಿನ ಮೇಲೆ ಬಂಧಿಸುವ ತಾಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್, ಅವು ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಸ್ಥಳಕ್ಕೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಕೋಶಗಳು) ಲಗತ್ತಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತವೆ, ನಂತರ ಎರಡು ವಿಧಾನದ ಚಿತ್ರಣದ ಮೂಲಕ (ಎಕ್ಸ್-ಕಿರಣಗಳು ಮತ್ತು ರೇಡಿಯೋನ್ಯೂಕ್ಲೈಡ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ತಂತ್ರ) ಮತ್ತು ಸಮೀಪದ-ಇನ್ಫ್ರಾರೆಡ್ ಪ್ರತಿದೀಪಕದ ಮೂಲಕ ಚಿತ್ರಿಸಬಹುದು. ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಅವುಗಳ ಎದ್ದುಕಾಣುವ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಅವುಗಳ ಗಾತ್ರ, ಜ್ಯಾಮಿತಿ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳಿಂದ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತವೆ. ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳು (ಎಯುಎನ್ಪಿಗಳಂತಹವು) ಜೈವಿಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗುವ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಶೆಲ್ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಅನೇಕ ವಿಭಿನ್ನ ಅಣುಗಳು ಮತ್ತು ಮೂಲಭೂತ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಹೊಂದುವ ನಮ್ಯತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಚಿನ್ನಕ್ಕೆ ಜೋಡಿಸಬಹುದಾದ ಯಾವುದನ್ನಾದರೂ ಚಿನ್ನದ ನ್ಯಾನೊ-ಶೆಲ್ಗೆ ಜೋಡಿಸಬಹುದು, ಇದು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಅನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸೆ ನೀಡಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ). ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ಗೆ ಉಂಟಾಗುವ ಚದುರುವಿಕೆಯ ಮತ್ತು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ನ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು ಸಾಧ್ಯ. ಚದುರುವಿಕೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಕಣಗಳ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ರೇಖಾಗಣಿತವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಸರಿಯಾದ ತರಂಗಾಂತರಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವ ಚಿತ್ರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಚಿನ್ನದ ಲೇಪಿತ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಗಳು ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ. ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ದ್ಯುತಿಶಾಖದ ಕ್ಷಯಿಸುವಿಕೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ಜೀವಕೋಶಗಳನ್ನು ಕೊಲ್ಲುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಬಿಸಿ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಈ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ಗಳನ್ನು ಫೋಟೋ-ಆಕ್ಟಿವೇಶನ್ನಲ್ಲಿದ್ದಾಗ ಆಂಟಿಸೆನ್ಸ್ ಡಿಎನ್ಎ ಒಲಿಗೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಟೈಡ್ಗಳನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲು ತಯಾರಿಸಬಹುದು. ಈ ಒಲಿಗೋನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಟೈಡ್ಗಳನ್ನು ಜೀನ್-ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಫೋಟೋ-ಥರ್ಮಲ್ ಅಬ್ಲೇಷನ್ ಚಿಕಿತ್ಸೆಗಳ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ಜೀವಕೋಶಗಳ ಒಳಗೆ ತಲುಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ ಡಿಎನ್ಎಯ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರೇರಿತ ಬಿಡುಗಡೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಜೀವಕೋಶದ ಆಂತರಿಕ ಕುಶಲತೆಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗುಂಪಿನ ಜೀವಕೋಶಗಳು ಸಮತೋಲನಕ್ಕೆ ಮರಳುವುದನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡಲು ಒಂದು ವಿಧಾನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅನೇಕ ಪದರಗಳ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನ ಮತ್ತೊಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ ಒಳಗೆ ಔಷಧಿಗಳನ್ನು ಇರಿಸುವುದು ಮತ್ತು ವಿಷಕಾರಿ ಔಷಧಿಗಳನ್ನು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಪ್ರದೇಶಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ತಲುಪಿಸಲು ಅದನ್ನು ವಾಹನವಾಗಿ ಬಳಸುವುದು. ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳ ಹೊರಭಾಗವನ್ನು ಕಬ್ಬಿಣದ ಆಕ್ಸೈಡ್ನೊಂದಿಗೆ ಲೇಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಎಂಆರ್ಐ ಯಂತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ) ನಂತರ ಗೆಡ್ಡೆಯ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಔಷಧ ತುಂಬಿದ ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೇಪಿಸಿದ ನಂತರ, ನ್ಯಾನೊ ಕಣಗಳನ್ನು ಪ್ರತಿಧ್ವನಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಇತರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಸಕ್ರಿಯ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಬಹು ಪದರದ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಲೇಪಿಸಬಹುದು, ಸರಿಯಾಗಿ ಪ್ರಚೋದಿಸಿದಾಗ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮಾರ್ಪಡಿಸಬಹುದು ಅಥವಾ ಓಡಿಸಬಹುದು. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಈ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ನಿಂದ ಬೆಳಕಿನ ಚದುರುವಿಕೆಯನ್ನು ಮೇಲ್ಮೈ ಕಣಗಳು, ರೇಖಾಗಣಿತ ಮತ್ತು ಗಾತ್ರದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ನಿಯಂತ್ರಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ನಿರ್ದೇಶಿಸಬಹುದು. ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಶಕ್ತಿಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಸೌರ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಕೊಯ್ಲು ಮಾಡಲು ಬಹು ಪದರದ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ತೆಳುವಾದ ಪದರದ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತೀಕ ಸಾಧನಗಳ ತರಂಗ ಮಾರ್ಗದರ್ಶಿ ಮತ್ತು ಕ್ಷೀಣಗೊಳ್ಳುವ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಧಾನಗಳಿಗೆ ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕನ್ನು ಮರುನಿರ್ದೇಶಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ನೀರನ್ನು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಲು ಅನೇಕ ಪದರಗಳ ಪ್ಲಾಸ್ಮನ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದರ ಬಗ್ಗೆಯೂ ತನಿಖೆ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಇಂಧನ ಅನ್ವಯಗಳ ಹಿಂದಿನ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಹಿಂದಿನ ಸಹಯೋಗಗಳ ಕುರಿತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾಹಿತಿಗಾಗಿ, ದಯವಿಟ್ಟು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಳಗೆ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾದ ಹಲಾಸ್ ಗುಂಪಿನ ಜಾಲತಾಣಕ್ಕೆ ಭೇಟಿ ನೀಡಿ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು halas.rice.edu ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮೋನಿಕ್ಸ್