Vad är laser pincett?

laser pincett, även känd som optiska pincett, använder laserstrålar för att fånga mikroskopiska eller nanoskopiska partiklar med exakt 3-dimensionell positionering. Laserstrålarna drar nytta av ett fenomen som kallas brytningsindexmatchning. Vi ser detta när vi tittar på ett sugrör i ett glas vatten. På små skalor resulterar den subtila böjningen av ljuset av partikeln i att momentum överförs till den, och projicerar en liten attraktiv eller avvisande kraft. Resultatet är extremt finkornig precision och kontroll över en enda partikel i strålen, kontroll på sub-nanometerskalor.

Laserpugarna fungerar bara när det använda materialet är dielektriskt, vilket betyder en isolator som är averse för elektromagnetiska fält. En fokuserad laser i laserpincetten genererar ett elektromagnetiskt fält i form av kondenserat ljus. Laserpinnarmetoden kan användas för att levitera bakterier, virus och till och med enstaka atomer och molekyler. För många applikationer är små prover kopplade till en något större MICroskopisk pärla. Flera laser pincett kan till och med användas för att dra på delar av en molekyl, sträcka ut den och låta forskare observera hur det knäpps tillbaka. Detta är oerhört användbart för att belysa deras subtila kemiska egenskaper.

Fenomenet med optisk spridning av mikroskopiska partiklar rapporterades först av Bell Labs -forskaren Arthur Ashkin 1970. Sedan skrev forskaren Steven Chu och andra under 1986. Dr. Chu fortsatte att applicera laserpinnarna i en mängd olika användbara områden, inklusive kylning av atomer genom att stoppa dem på plats och vann Nobelpriset 1997 i fysik för hans hårda arbete.

Laser pincett har varit ovärderliga i studien i små funktioner i biologiska maskiner, såsom de allestädes närvarande biologiska motorerna som driver rörelse i cellen. Detta bidrar till den framväxande vetenskapen om nanoteknologi, aND utvidgar vår kunskap om biologi kraftigt. Laserpinnbaserad undersökning av cytoskeletten i celler hjälpte forskare att skapa en högupplöst karta över cellen, med mer detaljer än andra tillvägagångssätt kunde ha producerat. Laser pincett fortsätter att vara ett varmt forskningsområde, med oförskämda team i Berkeley, Stanford, MIT och många andra universitet som utnyttjar de utredningsmöjligheter som tekniken har att erbjuda.