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微尺度激光發射因其特征豐富的光譜和對周圍環境的高靈敏度而成為一種很有前途的信息編碼和防偽方法。與人造材料相比，天然響應性生物材料能夠實現更高水平的復雜性和多種方式來定制光學響應。然而，用生物分子精確控制激光波長和空間位置仍然是一個巨大的挑戰。

圖1 a) 通過將酶響應水凝膠液滴夾在由兩個鏡子形成的 FP 腔中的生物控制水凝膠激光器的示意圖。b) 示意圖顯示了使用水凝膠陣列實現激光編碼。底部明場圖像顯示噴墨打印的 PAAm 水凝膠陣列。c) 原始液滴的激光光譜。d) 膨脹水凝膠液滴的激光光譜。

最近， 科研人員開發了一種生物可編程激光器，其中激光可以通過納米級的生物分子活動來控制。通過利用 Fabry-Pérot 微腔中酶響應水凝膠液滴的膨脹特性來實現可調諧激光波長。 實驗和理論方法都表明，水凝膠液滴的內部 3D 網絡結構和外部曲率導致不同的激光閾值和共振波長。最后，展 示了不同可擴展性和環境下的噴墨打印多波長激光編碼和防偽。高光譜激光圖像被用作更高級別的安全性的高級功能。生物編碼激光將為生物合成和生物可編程激光設備的開發提供新的見解，為安全通信和智能傳感提供新的機會。

封面圖

相關論文以題為 Enzyme-Programmable Microgel Lasers for Information Encoding and Anti-Counterfeiting 發表在 《 A dvanced Materials 》期刊上。 通訊作者 是 新加坡南洋理工大學 Yu-Cheng Chen 博士 。

參考文獻：

doi.org/10.1002/adma.202270075

doi.org/10.1002/adma.202107809