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Integrated binary hologram to monitor cargo release from a drug-eluting film

Light(Advanced Manufacturing) 2022年第3期3卷 93-102页

作者： Arkady S.Abdurashitov pavel iproshin Valery V.Tuchin Gleb B.Sukhorukov Center for Neurobiology and Brain Restoration Skolkovo Institute of Science and TechnologyMoscow 121205Russia Science Medical Center Saratov State UniversitySaratov 410012Russia A.N.Bach Institute of Biochemistry Research Center of Biotechnology of the Russian Academy of SciencesMoscow119071Russia School of Engineering and Materials Science Queen Mary University of LondonLondon E14NSUnited Kingdom Siberian State Medical University Moskovskiy Trakt2Tomsk 634050Russia

Nowadays,holography translates from a pure technical tool for recording the phase and amplitude of the light wave to a widely applicable research-based method.Holographic devices are used for security enhancement,entertainment,3D display technologies and augmented reality.Binary computer-generated holograms(amplitude or phase-based)are of specific interest.They are easy to compute and their manufacturing methods are fast and robust.In this work,a method of manufacturing amplitude-only binary holograms out of biopolymers films is proposed.Opaque cargo bits made out of different bioactive substances(antibiotics,dyes,etc.)absorb or scatter specific parts of the incoming light wave.Cargo release was conducted by submerging the produced holograms into the aqueous solution at specific pH and temperature levels.Drug elution from the film was traced out by the numerical analysis of the far-field diffraction pattern,which otherwise could only be measured post-factum using sophisticated spectroscopic or chromatography devices.This approach broadens the application of general holography over to the field of biomedical research relevant to quantitative monitoring of the drug elution.

关键词： Computer generated holograms Biopolymers Release monitoring Payload holograms

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