近年來，微激光顆粒作為一種獨(dú)特的用于大規(guī)模多路單細(xì)胞標(biāo)記的光學(xué)探針應(yīng)運(yùn)而生。然而，微激光遠(yuǎn)場發(fā)射本質(zhì)上是定向的，當(dāng)粒子在細(xì)胞內(nèi)的方向隨機(jī)變化時(shí)，會(huì)引起強(qiáng)烈的強(qiáng)度波動(dòng)。

在最新的研究中，來自美國哈佛醫(yī)學(xué)院的Seok-Hyun Yun教授研究組和北京大學(xué)肖云峰教授研究組，在他們的實(shí)驗(yàn)中展示了一個(gè)基于將納米尺度光散射體納入微激光器的一般解決方案。

研究成員通過在微盤激光器中引入邊界缺陷或散射層，提出了兩種方案。

研究人員利用光刻技術(shù)進(jìn)行了全方位半導(dǎo)體激光顆粒的批量制備，并將激光顆粒轉(zhuǎn)移到體外Hela活細(xì)胞內(nèi)，進(jìn)行單細(xì)胞標(biāo)記及追蹤表征。由此產(chǎn)生的激光輸出是全向的，與角度相關(guān)的強(qiáng)度的最小最大值比從0.007(−24 dB)提高到> 0.23(−6 dB)。

結(jié)果表明，在體外轉(zhuǎn)移到活細(xì)胞后，移動(dòng)細(xì)胞內(nèi)的全向激光粒子可在高信噪比下連續(xù)跟蹤2小時(shí)。而傳統(tǒng)微激光器信號(hào)丟失頻繁，導(dǎo)致跟蹤失敗。