குவாண்டம் புள்ளி உணரி தொழில்நுட்பம்

குவாண்டம் புள்ளி உணரி குவாண்டத்தின் தனித்துவமான இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளை நம்பியிருக்கும் தொழில்நுட்பம், பல துறைகளில் பயன்பாட்டு திறனைக் காட்டுகிறது. குவாண்டம் புள்ளிகள், நானோ அளவிலான குறைக்கடத்தி படிகங்களாக (1 - 10 நானோமீட்டர்கள்), குவாண்டம் அடைப்பு விளைவு மற்றும் சிறப்பு ஒளியியல் மற்றும் மின் பண்புகள் காரணமாக தனித்துவமான ஆற்றல் நிலைகளைக் கொண்டுள்ளன.

ஒளிரும் தன்மை பொறிமுறை:

1. ஒளிர்வு தணிப்பு மற்றும் மீட்பு: இலக்கு / அயனிகள் குவாண்டம் புள்ளிகளுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன, இதனால் ஆற்றல் அல்லது எலக்ட்ரான் பரிமாற்றம் ஏற்படுகிறது, மேலும் உற்சாகமான-நிலை எலக்ட்ரான்கள் கதிர்வீச்சு அல்லாத செயல்முறைகள் மூலம் தரை நிலைக்குத் திரும்புகின்றன, இதனால் ஒளிர்வு தணிப்பு ஏற்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பில், பாதரச அயனிகள் குவாண்டம் புள்ளிகளில் மேற்பரப்பு குழுக்களுடன் பிணைக்கப்பட்டு, ஒளிர்வு தணிப்பு ஏற்படுகிறது. ஒளிர்வு தீவிரத்தில் குறைவை அளவிடுவதன் மூலம், பாதரச அயனிகளின் செறிவை அளவு ரீதியாக தீர்மானிக்க முடியும்; குறிப்பிட்ட நிலைமைகளின் கீழ் அல்லது தொடர்புகளை சீர்குலைக்க வினைப்பொருட்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம், இலக்கின் தரமான மற்றும் அளவு பகுப்பாய்விற்கு ஒளிர்வு மீட்பு பயன்படுத்தப்படலாம்.

2. ஃப்ளோரசன்ஸ் ஒத்ததிர்வு ஆற்றல் பரிமாற்றம் (FRET): ஒளியை வெளியிடும் ஃப்ளோரசன்ட் குவாண்டம் புள்ளிகள் (நன்கொடையாளர்கள்) மற்றும் ஒளியை உறிஞ்சக்கூடிய மூலக்கூறுகள் (ஏற்றுக்கொள்ளுபவர்கள்) நெருக்கமாகக் கொண்டுவரப்படுவதால், FRET ஏற்படுகிறது. நன்கொடையாளரின் உற்சாகமான-நிலை ஆற்றல் ஏற்பிக்கு கதிர்வீச்சு இல்லாமல் மாற்றப்படுகிறது, இது உற்சாகமாகி ஒளியை வெளியிடுகிறது, இதனால் நன்கொடையாளர் ஒளிரும் தன்மை குறைகிறது மற்றும் ஏற்பி ஒளிரும் தன்மை அதிகரிக்கிறது. உயிரி மருத்துவக் கண்டறிதலில், உயிரியல் மூலக்கூறுகள் பெரும்பாலும் பெயரிடப்படுகின்றன, மேலும் FRET என்பது மூலக்கூறு பிணைப்பு நிகழ்வுகளைக் கண்டறிந்து தொடர்பு வழிமுறைகளைப் படிப்பதாகும்.

மின் பண்புகளில் ஏற்படும் மாற்றத்தின் வழிமுறை: வேதியியல் உணரிகளில், மின்முனை மேற்பரப்பில் குவாண்டம் புள்ளிகள் மாற்றியமைக்கப்படுகின்றன, இலக்கு வாயு மூலக்கூறுகளின் உறிஞ்சுதல் குவாண்டம் புள்ளிகள் மற்றும் மின்முனைக்கு இடையிலான சார்ஜ் போக்குவரத்தை மாற்றுகிறது, இதனால் மின்முனை மின்னோட்டம் அல்லது ஆற்றலில் மாற்றம் ஏற்படுகிறது. இந்த மாற்ற மின் சமிக்ஞைகளை அளவிடுவதன் மூலம், இலக்கு வாயுவைக் கண்டறிய முடியும்.

குவாண்டம் புள்ளி தயாரிப்பு: பல்வேறு தயாரிப்பு முறைகள் உள்ளன. வேதியியல் கரைசல் செயல்பட எளிதானது மற்றும் அதிக அளவில் ஒருங்கிணைக்க முடியும். வெப்பநிலை, எதிர்வினை நேரம், வினைபுரியும் செறிவு போன்றவற்றைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், உயர் வெப்பநிலை வெப்ப ஊசி முறை போன்ற குவாண்டம் புள்ளிகளின் அளவு, வடிவம் மற்றும் பண்புகளைக் கட்டுப்படுத்தலாம், இது உயர்தர குவாண்டம் புள்ளிகளை ஒருங்கிணைக்க முடியும்; மூலக்கூறு கற்றை எபிடாக்ஸ் முறை, அதி-உயர் வெற்றிடத்தின் கீழ் வளரும் குவாண்டம் புள்ளிகளின் அடுக்குகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் அணு அமைப்பை துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்த முடியும், உயர்தர குவாண்டம் புள்ளிகளைத் தயாரிக்கிறது, ஆனால் உபகரணங்கள் விலை உயர்ந்தவை, செயல்முறை சிக்கலானது.

மேற்பரப்பு மாற்றம்: குவாண்டம் புள்ளிகளின் நிலைத்தன்மை, உயிர் இணக்கத்தன்மை மற்றும் குறிப்பிட்ட பிணைப்பு திறனை மேம்படுத்த, மேற்பரப்பு மாற்றம் தேவைப்படுகிறது. ஆன்டிபாடிகள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள், நொதிகள் போன்ற குழுக்கள் வேதியியல் வழிமுறைகள் மூலம் இணைக்கப்படுகின்றன. உயிரி மருத்துவ பயன்பாடுகளில், ஆன்டிபாடிகளுடன் மாற்றியமைக்கப்பட்ட குவாண்டம் புள்ளிகள் செல்களை குறிவைத்து, அதே நேரத்தில், குவாண்டம் புள்ளிகளின் சிதறலை மேம்படுத்தலாம், திரட்டலைத் தடுக்கலாம் மற்றும் நிலையான செயல்திறனைப் பராமரிக்கலாம்.

சமிக்ஞை கண்டறிதல் மற்றும் செயலாக்கம்: ஒளிரும் தீவிரம், மற்றும் ஒளிரும் வாழ்நாளை ஒரு ஒளிரும் நிறமாலை மற்றும் ஒரு கன்ஃபோகல் நுண்ணோக்கியைப் பயன்படுத்தி அளவிட முடியும்; மின்வேதியியல் பணிநிலையம் மற்றும் ஒரு புல விளைவு டிரான்சிஸ்டரைப் பயன்படுத்தி மின் சமிக்ஞைகளை அளவிட முடியும். சமிக்ஞையைப் பெற்ற பிறகு, சத்தத்தை அகற்றவும், செல்லுபடியாகும் தகவல்களைப் பிரித்தெடுக்கவும், நம்பகமான மற்றும் துல்லியமான கண்டறிதல் முடிவுகளை உறுதி செய்யவும் சிக்கலான வழிமுறைகள் மற்றும் மென்பொருள் மூலம் இது செயலாக்கப்படுகிறது.