Co jsou laserové pinzety?

laserové pinzety, také známé jako optické pinzety, používají laserové paprsky k zachycení mikroskopických nebo nanoskopických částic s přesným trojrozměrným umístěním. Laserové paprsky využívají jev zvaný neshod indexu lomu. Vidíme to, když se podíváme na slámu ve sklenici vody. Na malých měřítcích vede k jemným ohýbáním světla částice k tomu, aby mu byla předána hybnost, což promítlo malou atraktivní nebo odpudivou sílu. Výsledkem je extrémně jemnozrnná přesnost a kontrola nad jedinou částicí v paprsku, kontrolu na stupnicích sub-nanometrů.

Laserové pinzety fungují pouze tehdy, když je použitý materiál dielektrický, což znamená izolátor, který je averzní vůči elektromagnetickým poli. Zaměřený laser v laserové pinzetě generuje elektromagnetické pole ve formě kondenzovaného světla. Přístup laserového pweezeru lze použít k levitaci bakterií, virů a dokonce i jednotlivých atomů a molekul. Pro mnoho aplikací jsou malé vzorky připojeny k mírně většímu MICroskopické korálky. Více laserových pinzety lze dokonce použít k tažení částí molekuly, natažení a umožnění vědcům pozorovat, jak zaskočí zpět. To je neuvěřitelně užitečné při objasnění jejich jemných chemických vlastností.

Fenomén optického rozptylu mikroskopickými částicemi poprvé hlásil vědec Bell Labs Arthur Ashkin v roce 1970. Poté, v roce 1986, vědec Steven Chu a další napsal na toto téma papír a výrazně zlepšil systémy. Dr. Chu pokračoval v aplikaci laserových pinzety v široké škále užitečných oblastí, včetně chlazení atomů tím, že je zastavil na místě, a získal Nobelovu cenu z roku 1997 za fyziku za svou tvrdou práci.

Laserové pinzety byly ve studii neocenitelné ve studii malých rysů v biologických strojích, jako jsou všudypřítomné biologické motory, které řídí pohyb v buňce. To přispívá k rozvíjející se vědě nanotechnologie, and velmi rozšiřuje naše znalosti biologie. Laserová tweezerová zkouška cytoskeletu buněk pomohla vědcům vytvořit mapu buňky s vysokým rozlišením, s podrobnostmi, než by mohly vytvořit jiné přístupy. Laserové pinzety jsou i nadále horkou oblastí výzkumu, s neohroženými týmy v Berkeley, Stanfordu, MIT a mnoha dalšími univerzitami využívajícími vyšetřovací možnosti, které tato technologie nabízí.