生物切片探针钻孔
2023.12.21

生物切片探针钻孔(Bioslice Probe Drilling)是一种先进的生物样本微加工方法,主要利用激光技术在生物样本中制造微小孔洞。这一技术在细胞生物学、组织工程和药物传递等领域中有着广泛的应用,它允许研究人员在不损伤周围细胞或组织的情况下,精确地在生物样本上制造微孔。这种微孔的制造为研究细胞内部的复杂机制和药物在细胞内的分布提供了一种有效的手段。

生物切片探针钻孔通常采用飞秒激光,这是因为飞秒激光的超短脉冲能够极大地减少热损伤和机械损伤,从而在保护生物样本的完整性的同时实现高精度的加工。利用飞秒激光进行微孔加工,可以精确地控制孔洞的大小、深度和形状,这对于深入理解细胞内部结构和功能极为重要。
在细胞研究领域,通过在细胞膜上制造微孔,可以实现对细胞内部物质的精确控制和观察。这种技术有助于揭示细胞的内部机制和响应,为生物学研究提供了一种强大的工具。在组织工程中,生物切片探针钻孔技术可以用于在组织样本中制造特定的微孔结构,以促进细胞生长和组织重塑。这种精确控制的微环境对于组织工程和再生医学的发展至关重要。


在钠石灰中采用GHz突发钻探的泵浦探针设置拍摄的阴影图,突发通量为109、219和328 J/cm2(从上到下),钻孔时间为 0 到 200 秒(从左到右),延迟时间为 5.6 ns,以 5 Hz 的突发重复率进行 1000 次突发。

此外,生物切片探针钻孔在药物传递领域中也具有重要的应用价值。通过在组织样本中制造微孔,可以实现药物的局部释放,从而提高治疗效果,同时减少系统性副作用。这对于开发靶向药物传递系统和提高药物治疗的精确度具有重要意义。
  在生物切片探针钻孔技术中,飞秒激光发挥着至关重要的作用。飞秒激光器的超短脉冲持续时间和高能量密度使其能够在生物样本中产生高精度、低热影响的微孔。这种精细的控制对于保持样本的生物活性和结构完整性至关重要。飞秒激光的使用还允许研究人员调节孔洞的大小和形状,以适应不同的实验需求。这种灵活性和精确度使得飞秒激光成为生物样本微加工的理想选择,为生物学和医学研究提供了强大的工具。
  综上所述,生物切片探针钻孔技术是一种重要的生物样本微加工技术,它在细胞研究、组织工程和药物传递等多个领域都有着广泛的应用。飞秒激光在这一技术中发挥着关键作用,其超短脉冲和高能量密度特性使得它成为实现高精度、低损伤微孔加工的理想光源。随着飞秒激光技术的不断发展和完善,预计生物切片探针钻孔技术将在未来的生物学和医学研究中发挥更加重要的作用。


参考文献:
John J. Lopez et al. "Percussion drilling in glasses and process dynamics with femtosecond laser GHz-bursts.." Optics express, 30 8 (2022): 12533-12544 . https://doi.org/10.1364/OE.455553.

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