レーザーピンセットとは何ですか？

光学ピンセットとも呼ばれる

レーザーピンセットは、レーザービームを使用して、正確な3次元の位置決めで顕微鏡的またはナノスコピック粒子をトラップします。 レーザービームは、屈折率の不一致と呼ばれる現象を利用します。 一杯の水の中でわらを見るたびにこれを見ます。 小さなスケールでは、粒子による光の微妙な曲げは、勢いがそれに伝えられ、小さな魅力的または反発力を投影します。 結果は非常に微細な精度であり、ビーム内の単一の粒子を制御し、サブナノメータースケールを制御します。

レーザーピンセットは、使用される材料が誘電体である場合にのみ機能します。 レーザーピンセットのフォーカスレーザーは、凝縮光の形で電磁場を生成します。 レーザーピンセットアプローチは、細菌、ウイルス、さらには単一の原子や分子さえも浮上させるために使用できます。 多くのアプリケーションでは、小さなサンプルがわずかに大きいMIに取り付けられています脳鏡ビーズ。 複数のレーザーピンセットを使用して、分子の一部を引っ張り、それを伸ばし、科学者がそれがどのようにスナップされるかを観察できるようにすることさえできます。 これは、彼らの微妙な化学的特性を解明するのに非常に役立ちます。

顕微鏡粒子による光散乱の現象は、1970年にBell Labsの科学者Arthur Ashkinによって最初に報告されました。その後、1986年に科学者のSteven Chuなどがこのトピックに関する論文を書き、システムを大幅に改善しました。 チュー博士は、原子を所定の位置に停止することで原子の冷却を含む、さまざまな有用なエリアにレーザーピンセットを適用し、1997年の物理学のノーベル賞を受賞しました。

レーザーピンセットは、細胞内の動きを駆動するユビキタスな生物学的モーターなど、生物学的機械の小さな特徴の研究では非常に貴重です。 これは、ナノテクノロジーの新興科学に貢献していますNDは生物学の知識を大いに拡大します。 細胞の細胞骨格のレーザーピンセットベースの調査は、科学者が細胞の高解像度マップを作成するのを助けました。 レーザーピンセットは、バークレー、スタンフォード、MIT、およびテクノロジーが提供しなければならない調査の可能性を活用している他の多くの大学に勇敢なチームが存在し、研究の熱い分野であり続けています。