光学纳米光谱学光子应用实验室

光子应用程序的光学纳米光谱学(ONSPA)实验室寻求理解和控制能量衰减光学纳米粒子和光子的材料的应用。我们通过各种线性和非线性研究这个显微镜/光谱学技术,探索工程纳米颗粒在癌症治疗的使用,优越性,深层组织成像、光学电路、数据存储和太阳能电池。

我们正在探索光学能量衰变路径的理解各种材料的纳米颗粒(半导体、金属、介质),大小(10 - 500 nm)和形状(椭圆形、球形和球状)。我们专注于以下类型的粒子和材料:

• Au纳米癌症治疗等电浆和光热光谱分析应用程序的上层建筑和优越性
• 硅纳米颗粒对深层成像可发展
• 石墨烯和非盟nanosheet ser增强的混合结构。
  

我们配备了多光子显微镜和光谱学设施,一个独特的能力与多个显微镜操作的模式。它包含了与飞秒脉冲和连续波激光共焦显微镜在整个UV-VIS-NIR波长范围(250 nm-2μm)。这允许之间的可互换的操作模式,共焦荧光、散射或反射模式,多光子(为期2年、3年或采用励磁模式)和非线性(二、三次谐波的一代)显微镜。

纳米加工设备生产半导体(Si,通用电气)、金属(Au)和电介质纳米颗粒(二氧化硅)的控制尺寸(10 - 500 nm)深层成像biolabel发展。一起Z-scan光谱,利用再生放大激光脉冲能量达到4乔丹。其他套件的描述功能设施包括超分辨率、暗场、拉曼和原子力显微镜。

我们的研究项目

多光子的发光盟上层建筑

在这个项目中,我们研究多光子发光等离子体耦合的上层建筑(~ 1微米直径)的微小Au纳米颗粒(~ 10海里)通过线性和非线性的发光光谱。我们的目标是理解上层建筑内的场增强机制,等离子体耦合预计将发挥关键作用。我们希望这将导致控制他们的发光量子效率的结构。

这个项目将帮助发展小说,无毒,高效、线性和非线性稳定和自由的发光标记闪烁或漂白。这样的标记将伟大的资产目标细胞成像、光动力治疗癌症和高密度光存储。

硅纳米颗粒制备的多光子发光深层组织成像

硅纳米颗粒(SiNP)最近收到关注由于其非凡的光散射能力在可见光和红外颜色范围。所谓的“磁nanoantenna”是特殊的,因为他们可以接两个磁场和电场的光,和频率调谐的这些nanoantennae可以通过改变粒子的大小。他们也稳定,无毒,理想的候选人在活体动物成像标签。

在我们的实验室,各种尺寸的SiNPs可以合成使用飞秒(fs)激光消融技术。它将高能(1 mJ /脉冲),极短脉冲(100 fs)硅片,导致损害的晶片和创建一个羽SiNPs。在此设置中,可以产生多种纳米颗粒尺寸,直径从几纳米到微米,所有这些有独特的色彩通道在可见光和红外线。在这个项目中,我们希望展示的想法利用SiNPs非线性biolabels深层组织成像。多光子激发发光从SiNPs被证明非线性兴奋在1500 nm脉冲激光,理想的下午3点波长。

金纳米粒子的聚集和吸收动力学癌细胞

金纳米粒子(AuNPs)正在开发biomarking和癌症治疗药物。为充分认识自己的潜力在这一领域AuNP吸收,聚合及其细胞毒性细胞内必须详细研究。这个项目的目的是测试一种新技术叫做高阶ICS(嗝)量化AuNPs活细胞内部的吸收和聚合。我们建议使用嗝等离子体耦合在一起。这些技术的结合克服ICS的局限性,提供微观和宏观信息在细胞环境中纳米粒子的相互作用。这种技术可以用于许多生物应用程序包括癌症治疗、药物输送、疾病诊断和探索膜蛋白质化学计量学和动力学。

石墨烯杂化纳米结构与电浆

我们研究单层石墨烯杂交与电浆nanosheets使用拉曼光谱和暗场散射。我们的目标是了解两种材料之间的相互作用,引入新功能集成石墨烯的性质和电浆nanosheet。这种新的混合材料 将适用于单分子传感、sub-nanometre距离和电荷感应。

我们的团队

• 副教授詹姆斯分
• 斯图亚特·弗兰德斯先生(博士生)
• 女士不断Katoozi(博士生)
• 艾登丰特斯先生(荣誉学生)