Optisk pincet

Optisk pincet ( eng.  optisk pincet ), nogle gange "laserpincet" eller "optisk fælde " - et optisk værktøj, der giver dig mulighed for at manipulere mikroskopiske objekter ved hjælp af laserlys (normalt udsendt af en laserdiode ). Det gør det muligtkræfter fra femtonewton til nanonewton på dielektriske genstande, og afstande fra nogle få nanometer til mikron kan måles. I de senere år er optisk pincet begyndt at blive brugt i biofysik .at studere proteiners struktur og funktionsprincip [1] .

I 2018 blev Nobelprisen i fysik "for opfindelsen af ​​en optisk pincet og deres anvendelse i biologiske systemer" tildelt Arthur Ashkin , skaberen af ​​optiske pincet [2] .

Historie

Tilbage i det 17. århundrede foreslog den tyske astronom Johannes Kepler , baseret på observationer af komethaler , da de nærmede sig Solen , at lys kunne udøve pres på stoffet. Selvom det senere viste sig, at dette ikke var den eneste mekanisme for denne afvigelse, viste Keplers idé sig frugtbar for udviklingen af ​​astronomi. For eksempel er det vist, at lys ( strålingstryk ) er en af ​​de vigtigste mekanismer, der er ansvarlige for partiklernes dynamik i det interstellare rum.

To århundreder efter Keplers udforskninger beregnede James Maxwell værdien af ​​lystryk ved hjælp af sin teori om elektromagnetiske fænomener . Denne effekt blev eksperimentelt målt i 1910 af den russiske fysiker Pyotr Lebedev , som viste, at lys udøver pres på kroppe.

I 1970 blev en beskrivelse af kræfterne forbundet med lysets spredning og intensitetsgradienter på mikronstore partikler offentliggjort i den videnskabelige litteratur af Arthur Ashkin fra Bell  Labs [3 ] .

Meget senere rapporterede Ashkin og kolleger om den første observation af det, der nu kaldes en optisk fælde, det vil sige en fokuseret lysstråle, der er i stand til at holde mikroskopiske partikler (10 nm  - 10 µm ) ubevægelige i tre dimensioner [4] .

Et lignende princip bruges også til laserkøling  , en metode, der har gjort det muligt at bringe temperaturen på atomer i en optisk fælde til de laveste værdier, der er utilgængelige på andre måder. Metoden blev foreslået af den sovjetiske fysiker Letokhov i 1968 [5] og implementeret af den samme Ashkin-gruppe i 1978 [6] . Forskningsarbejdet blev videreført af Steven Chu ( tidligere Ashkins samarbejdspartner), som modtog Nobelprisen i 1997 for dette arbejde. 

I 1980'erne var Steven Block og Howard Berg banebrydende for optisk pincetteknologi inden for biologi , ved at bruge den til at holde på bakterier med det formål at studere bakterielle flageller . Så tidligt som i 1990'erne anvendte forskere som Carlos Bustamante , James Spudich og Stephen Block princippet om optisk kraftspektroskopi til at karakterisere biologiske motorer i molekylær skala . Disse molekylære motorer er allestedsnærværende i biologien og er ansvarlige for cellebevægelser , formændringer og transport i cellen . Optiske fælder har tilladt disse    [ afklare ] biofysikere til at observere kræfterne og dynamikken af ​​molekylære motorer på eksemplet med et enkelt molekyle. Optisk kraftspektroskopi har givet en bedre forståelse af den stokastiske (tilfældige) natur af disse energikonverterende molekyler.[ afklare ]

Optisk pincet har også vist sig at være nyttig inden for andre områder af biologien . For eksempel blev den optiske indeslutningsmetode i 2003 brugt til cellesortering . Ved at skabe en høj optisk intensitet over prøven kan celler sorteres efter deres egne optiske karakteristika [7] [8] . Optisk pincet bruges også til at studere proteiner, der danner cytoskelettet [9] , måle viskositeten og elasticiteten af ​​biopolymerer og studere cellebevægelser.

Fysiske principper

Objekter repræsenteret som små dielektriske kugler interagerer med det elektriske felt skabt af lysbølgen på grund af dipolmomentet induceret på kuglen . Som et resultat af interaktionen af ​​denne dipol med det elektriske felt af den elektromagnetiske bølge bevæger objektet sig langs den elektriske feltgradient . Ud over gradientkraften er der også en kraft på objektet forårsaget af trykket ( reflektion ) af lys fra dets overflade. Denne kraft skubber kuglen i retning af lysstrålen. Men hvis lysstrålen er stærkt fokuseret, kan størrelsen af ​​intensitetsgradienten være større end størrelsen af ​​lystrykket [10] .

En mere detaljeret analyse er baseret på to mekanismer foreslået af Ashkin, afhængigt af partikelstørrelsen. Det er kendt fra teorien om lysspredning , at mekanismen for lysspredning af en partikel afhænger af forholdet mellem partikelstørrelse og lysbølgelængde. Hvis størrelsen af ​​spredningspartiklerne er meget mindre end lysets bølgelængde , finder Rayleigh-spredning sted . Når lyset spredes af partikler (støv, røg, vanddråber), der er større end bølgelængden, er dette Mie-spredning (efter den tyske fysiker Gustav Mie ). Mie-spredning er ansvarlig for skyernes hvide og grå farve .

Efter samme idé foreslog Ashkin, at to forskellige metoder kan bruges til matematisk at analysere optisk mikromanipulation, nemlig den fysiske optiske tilgang for Mie-partikler (når partikeldiameteren er større end bølgelængden af ​​lys d > λ) og den elektriske dipolapproksimation for Rayleigh-partikler ( d <λ).

Fysisk optik

Når man analyserer ved hjælp af fysisk optik, er overvejelse af processerne for brydning og refleksion af lys fra mikrosfæren tilstrækkelig til at analysere tilbagetrækningen i en optisk fælde (se figuren til højre).

Den enkleste beregning af virkende kræfter inden for den fysiske optik er baseret på geometrisk optik . Undersøgelse af strålen indikerer en ændring i lysets momentum under refleksion og brydning. Således vil denne ændring i momentum ( af en foton som en partikel), ifølge Newtons anden lov , give anledning til en kraft.

Ved hjælp af et simpelt stråle- og kraftvektordiagram kan det påvises, at to forskellige optiske kræfter virker på mikrosfæren på grund af inertien af ​​det indfaldende og brudte lys. Som det kan ses af diagrammet, skubber den resulterende kraft kuglen i retning af området med højeste stråleintensitet. En sådan kraft kaldes en gradientkraft .

Ashkin brugte i sit første eksperiment [3] en milliwatt gaussisk stråle af en single-mode (TEM 00 ) argonlaser med en bølgelængde på 514,5 nm, fokuseret til en plet med en diameter w 0  = 6,2 μm. Ved hjælp af denne bjælke flyttede han latexkugler med en diameter på 0,51; 1,31 og 2,68 µm i vand og luft. For kugler med radius r  = 1,31 μm placeret i vand og lasereffekt P  = 19 mW nåede kuglernes hastighed 26 μm/s. Og fra estimatet ved formlen

hvor q  er den del af lys, der effektivt reflekteres fra kuglen (0,062), c  er lysets hastighed, η er væskens dynamiske viskositet (1 mPa s for vand), den viste sig at være 29 μm/s. Og den tilsvarende kraft, der virker på partiklen, fås fra Stokes-loven

og er 730 fN.

I luft var den maksimale hastighed for vanddråber med en diameter på 5 μm ved en lasereffekt på 50 mW 0,25 cm/s [3] .

For at objektet, der undersøges, kan være ubevægeligt, er det nødvendigt at kompensere for kraften forårsaget af lystrykket. Dette kan gøres med to kolliderende lysstråler, der skubber kuglen i modsatte retninger, eller med en højt fokuseret Gauss-stråle (med en høj numerisk blænde , NA > 1,0) for at kompensere for let tryk med en høj gradientkraft .

På den anden side, i Rayleigh-tilstanden, er partiklerne ikke begrænset i form. Generelt har de mindste partikler brug for den mindste tiltrækningskraft. I de fleste tilfælde bruges den reducerede dipolmodel til at forklare laserpincetets arbejdsmekanisme for enhver partikelform. Den elektromagnetiske stråling vil inducere et dipolmoment, eller polarisering , i den dielektriske partikel. Kraften af ​​interaktion af denne dipol med lys fører til en gradient tiltrækningskraft.

Detaljerede oplysninger om den optiske fældeanordning i Stephen Blocks laboratorium er tilgængelig på webstedet for Stanford University [11] .

Elektrisk dipoltilnærmelse

I tilfælde, hvor diameteren af ​​den fangede partikel er meget mindre end lysets bølgelængde, opfylder betingelserne Rayleigh-spredningsbetingelserne , og partiklen kan betragtes som en punktdipol i et inhomogent elektromagnetisk felt . Kraften, der virker på en ladet partikel i det elektromagnetiske felt, er kendt som Lorentz-kraften :

Kraften, der virker på dipolen, beregnes ved summen af ​​de kræfter, der virker på individuelle ladninger :

På grund af den lille afstand mellem ladningerne i dipolen er det muligt at udvide det elektriske felt nær den første ladning:

Bemærk, at den krymper. Ved at udvide beslagene og erstatte produktet af ladningen og afstanden med polariseringen af ​​dipolen får vi

hvor den anden ligning antager, at partiklens polarisering er en lineær funktion af det elektriske felt (dvs. ).

Hvis vi nu bruger ligningen fra vektoranalyse

og en af ​​Maxwells ligninger ,

så får vi

Det andet led i den sidste lighed er den tidsafledede af værdien, som er relateret gennem en konstant faktor til Poynting-vektoren , som beskriver styrken af ​​stråling, der passerer gennem en enhedsareal. Forudsat at lasereffekten ikke afhænger af tid, er den afledte af dette udtryk nul, og kraften skrives som [12]

Kvadraten af ​​størrelsen af ​​det elektriske felt er lig med intensiteten af ​​strålen som funktion af koordinaterne. Derfor indikerer resultatet, at kraften, der virker på en dielektrisk partikel, i punktdipoltilnærmelsen, er proportional med stråleintensitetsgradienten. Med andre ord fører den her beskrevne kraft til partiklens tiltrækning til området med den højeste intensitet. I virkeligheden afhænger kraften fra lysspredning lineært af strålens intensitet, partiklens tværsnit og brydningsindekset for mediet, hvori fælden er placeret (f.eks. vand), modvirker gradientkraften i fældens aksiale retning, hvilket fører til, at ligevægtspositionen forskydes lidt ned fra positionen med maksimal intensitet.

En laserpincet baseret på alternative lasertilstande

Siden opfindelsen af ​​den første laserpincet baseret på en enkelt Gauss-stråle (fundamental laser mode TEM 00 ) af A. Ashkin i 1986 [13] , har konceptet med single-mode laserstråler udviklet sig gennem brugen af ​​højordens lasertilstande det vil sige Hermit-Gaussiske stråler (TEM nm ), Laguerre-Gaussiske stråler (LG, TEM pl ) og Bessel-bjælker ( Jn ) .

Laguerre-Gaussiske stråler har den unikke egenskab at trække optisk reflekterende og absorberende partikler ind i en optisk fælde. Cirkulært polariserede stråler har spin orbital momentum og kan rotere partikler. Laguerre-Gaussiske stråler har også deres eget vinkelmomentum , som kan rotere partikler rundt om midten af ​​strålen [14] [15] . Denne effekt observeres uden ekstern mekanisk eller elektrisk stråleregulering.

Ud over Laguerre-Gaussiske stråler har Bessel-stråler af både nul og højere orden orbital momentum, såvel som den unikke egenskab, at de samtidigt holder mange partikler i en vis afstand [16] .

Multiplex laserpincet

Et typisk setup har kun en eller to laserstråler. Mere komplekse eksperimenter kræver, at mange fælder kører på samme tid. Dette kan opnås ved hjælp af en enkelt laser, hvis lys passerer gennem en akusto-optisk modulator eller gennem elektronisk styrede spejle. Ved hjælp af disse enheder kan laserstråling opdeles i tid i flere stråler, og ved hjælp af diffraktive optiske elementer kan den opdeles i flere stråler i rummet [17] [18] [19] [20] .

Laserpincet baseret på optiske fibre

I denne type enhed føres laserstråling gennem en optisk fiber . Hvis den ene ende af den optiske fiber danner en overflade, der i egenskaber ligner en linse, vil dette tillade lyset at blive fokuseret i en optisk fælde med en stor numerisk blænde [21] .

Hvis fiberenderne ikke er konvekse, vil laserlyset blive afbøjet, og derfor kan en stabil optisk fælde kun skabes med to fiberender på hver side af den optiske fælde, og balancere gradientkræfterne og lystrykket. Gradientkræfter holder partiklerne i den tværgående retning, mens aksial optisk kraft opstår fra trykket fra to modstående lysstråler, der forlader og udbreder sig fra to optiske fibre. Kuglens ligevægtsposition langs z -aksen i en sådan fælde er den position, hvor lystrykkene er lig med hinanden. Sådanne laserpincetter blev først skabt af A. Constable [22] og J. Gyuk [23] , som brugte denne teknik til at strække mikropartikler. Ved at manipulere inputeffekten fra begge ender af fiberen er det muligt at kontrollere trækkraften. Et sådant system kan bruges til at måle viskositeten og elasticiteten af ​​celler med tilstrækkelig følsomhed til at skelne mellem forskellige cytoskeletter , såsom humane erytrocytter og musefibroblaster . Nylige undersøgelser har opnået stor succes med at differentiere kræftceller fra normale [24] .

Optisk pincet i cellesortering

Et af de mest almindelige cellesorteringssystemer bruger den fluorescerende flowcytometrimetode . I denne metode sorteres en suspension af biologiske celler i flere beholdere i henhold til de fluorescerende egenskaber for hver celle i strømmen. Sorteringsprocessen styres af et elektrostatisk afbøjningssystem, der leder cellen til en bestemt beholder ved at variere spændingen af ​​det påførte elektriske felt.

I et optisk styret sorteringssystem føres celler gennem to- eller tredimensionelle optiske gitre. Uden en induceret elektrisk spænding sorteres celler efter deres lysbrydningsegenskaber. En gruppe forskere ledet af Kishan Dolakia har udviklet en teknik til at bruge diffraktiv optik og andre optiske elementer til at skabe sådanne optiske gitre [25] . På den anden side byggede en gruppe videnskabsmænd fra University of Toronto et automatisk sorteringssystem ved hjælp af en rumlig lysmodulator [26] .

Den vigtigste sorteringsmekanisme er placeringen af ​​noderne i det optiske gitter. Når strømmen af ​​celler passerer gennem de optiske gitter, konkurrerer partiklernes friktionskræfter direkte med den optiske gradientkraft fra den tilstødende knude på det optiske gitter. Ved at ændre placeringen af ​​noderne er det muligt at skabe en optisk sti, som cellerne vil bevæge sig langs. Men en sådan vej vil kun være effektiv for celler med et vist brydningsindeks, som effektivt vil blive afbøjet. Ved at justere celleflowhastigheden og lysstyrken er det muligt at opnå god optisk cellesortering.

Styrkekonkurrencen i sorteringssystemet skal finjusteres for at opnå høj optisk sorteringseffektivitet. I øjeblikket er der oprettet en stor forskergruppe på St. Andrews University til at arbejde med dette problem. Hvis det lykkes, kan denne teknologi erstatte traditionel fluorescerende cellesortering [27] .

Evanescent felt laserpincet

Et dæmpet felt  er et elektromagnetisk felt , der trænger dybt ind i et stof, for eksempel med total intern refleksion [28] [29] . Det elektriske felt i en lysbølge henfalder eksponentielt . Det flygtige felt har fundet en række anvendelser inden for optisk mikroskopi af nanometerobjekter, optisk mikromanipulation (laserpincet) er ved at blive en anden af ​​dens anvendelser.

I laserpincet kan der skabes et kontinuerligt forsvindende felt, når lys forplanter sig gennem en optisk bølgeleder (multipel total intern refleksion). Det resulterende flygtige felt har et rettet momentum og kan bevæge mikropartikler i retningen af ​​dets udbredelse. Denne effekt blev opdaget af forskerne S. Kawata og T. Sugiura i 1992 [30] [31] . De viste, at feltet kunne binde partikler, der var omkring 100 nm fra hinanden . Denne direkte feltbinding betragtes som en fotontunneling gennem mellemrummet mellem prismet og mikropartiklerne. Resultatet er en retningsbestemt optisk effekt.

En nyere version af evanescent felt laserpincet bruger en stor optisk gitteroverflade, der gør det muligt at binde mange partikler samtidigt og rettes i den ønskede retning uden brug af en bølgeleder. Denne teknik kaldes "lensless optical trapping" ( engelsk  lensless optical trapping , LOT) [32] . Præcis rettet partikelbevægelse assisteres af en Ronchi - kendelse eller skabelsen af ​​klare optiske potentialebrønde i en glasplade. I øjeblikket arbejder forskere også på at fokusere flygtige felter.  

En indirekte tilgang til optisk pincet

En anden mulighed for at manipulere mikropartikler med lys blev udviklet af Ming Wu ,  en professor ved Institut for Radioteknik og Datalogi ved University of California . Hans system bruger ikke lysimpulsen direkte. I modsætning hertil, i det system, han byggede, er partiklerne, der skal manipuleres, placeret nær en glasplade belagt med et fotoledende stof. En lille spænding påføres denne plade for at skabe en elektrostatisk ladning på partiklerne. Den fotoledende plade er oplyst af LED'er, hvis effekt kan moduleres til at projicere ethvert dynamisk billede på overfladen. Under påvirkning af lys oplades den fotoledende overflade og begynder at tiltrække eller frastøde partikler. Manipulationsprocessen udføres ved at ændre det elektriske felt og aktiveres af det projicerede billede [33] .

En af anvendelserne af denne metode er sortering af levende og døde celler. Sorteringen er baseret på, at levende celler er fyldt med elektrolyt , mens døde celler ikke er det, og de kan let adskilles. Dette system tillader 10.000 celler eller partikler at blive manipuleret samtidigt [34] .

Optisk sammenkædning

Når en flerhed af mikropartikler understøttes af en monokromatisk laserstråle, afhænger placeringen af ​​mikropartiklerne i den optiske fælde af omfordelingen af ​​optiske kræfter mellem partiklerne. Vi kan sige, at en klynge af mikropartikler binder sig sammen med lys. De første eksperimenter med optisk kobling blev udført i Evgeniy Golovchenkos laboratorium ved Harvard University [35] .

Måling af optiske kræfter

På nuværende tidspunkt kan tiltrækningskraften måles med både enkelt- og dobbeltstrålelaserpincet ( fotonkraftmikroskop ) [36] [37] . For nylig er arbejdet påbegyndt med at måle optiske kræfter i holografiske laserpincet for at opnå høj nøjagtighed i positionering af fælder for individuelle atomer [38] [39] [40] .

Det grundlæggende princip for måling af laserpincets optiske effekt er transmissionen af ​​en lysimpuls forbundet med lysets brydning på partikler. Ændring af lysets udbredelsesretning både i tværgående og i længderetningen giver en kraft, der virker på objektet. Derfor kan den mindste tværgående kraft måles ved afbøjningen af ​​den stråle, der har passeret gennem partiklen. En sådan afvigelse kan let måles med en aksial positionsdetektor, hvoraf den enkleste er en kvadrantfotodiode : en plade opdelt i fire sektorer med en lysstråle fokuseret i centrum. Med en partikel i centrum falder lys af samme kraft på sektorerne, men hvis en kraft virker på partiklen, vil magterne ikke længere være ens, og deres forskel er proportional med denne kraft.

Dette princip kan anvendes med enhver laserpincet. Det største problem med sådanne målinger vil være Brownsk bevægelse (støj). Kræfter i størrelsesordenen piconewtons og forskydninger i størrelsesordenen nanometer kan dog normalt måles [41] .

Noter

  1. ↑ Alexey Poniatov. Manipulering af lys  // Videnskab og liv . - 2018. - Nr. 12 . - S. 2-9 .
  2. ↑ Nobelprisen i fysik  2018 . Nobelfonden . Hentet 2. oktober 2018. Arkiveret fra originalen 22. maj 2020.
  3. ↑ 1 2 3 Ashkin A., "Acceleration and Trapping of Particles by Radiation Pressure", Phys. Rev. Lett. 24 , 156 (1970). doi : 10.1103/PhysRevLett.24.156 .
  4. ↑ Ashkin A., Dziedzic JM, Yamane T., "Optisk indfangning og manipulation af enkeltceller ved hjælp af infrarøde laserstråler", Nature 330 , 769 (1987). doi : 10.1038/330769a0 .
  5. ↑ Letokhov VS, et. al. Afkøling og indfangning af atomer og molekyler med et resonant laserfelt. Opt. commun. 19 , 72 (1976) doi : 10.1016/0030-4018(76)90388-6 .
  6. ↑ Ashkin A. Indfangning af atomer ved resonansstrålingstryk Phys. Rev. Lett. 40 , 729 (1978) doi : 10.1103/PhysRevLett.40.729 .
  7. ↑ Macdonald MP, Spalding GC, Dholakia K., "Microfluidic sorting in an optical lattice", Nature 426 , 421 (2003). doi : 10.1038/nature02144 .
  8. ↑ Optical Peristalsis Arkiveret 2. september 2006 på Wayback Machine af Brian A. Koss og David G. Grier. University of Chicago.
  9. ↑ AC de Luca, G. Volpe, M. Drets, M I. Geli, G. Pesce, G. Rusciano, A. Sasso, D. Petrov. Real-time actin-cytoskelet depolymerisation detektion i en enkelt celle ved hjælp af optisk pincet. Optics Express 15(13), 7922-7932 (2007)
  10. ↑ Avancerede teknikker til optisk manipulation Arkiveret 27. september 2007 på Wayback Machine .
  11. ↑ Konstruktion af optisk pincet Arkiveret 20. marts 2006 på Wayback Machine af Steven M. Block, Princeton University.
  12. ↑ Gordon JP Radiation forces and Momenta in Dilectric Media Phys. Rev. A 8 , 14 (1973) doi : 10.1103/PhysRevA.8.14 .
  13. ↑ Ashkin A. "Optisk indfangning og manipulation af neutrale partikler ved hjælp af lasere" Arkiveret 24. september 2015 på Wayback Machine , PNAS 94 , 4853 (1997).
  14. ↑ Structure of Optical Vortices Arkiveret 2. september 2006 ved Wayback Machine af JE Curtis og DG Grier, University of Chicago.
  15. ↑ Optiske nøgler . Arkiveret fra originalen den 22. marts 2004. af M. Padgett, University of Glasgow.
  16. ↑ Bessel Beams . Arkiveret fra originalen den 19. januar 2004.
  17. ↑ Soft matter Lab Arkiveret 15. juli 2006 på Wayback Machine af Prof. E. Dufresne, Yele University.
  18. ↑ D. Griers hjemmeside arkiveret 14. august 2007 på Wayback Machine .
  19. ↑ Programmable Phase Optics Group Arkiveret 25. maj 2006 på Wayback Machine , Risø National Laboratory.
  20. ↑ Optisk pincet Arkiveret 20. juni 2013. , Glasgow Universitet.
  21. ↑ Hu Z., Wang J., Liang J., "Manipulation og arrangement af biologiske og dielektriske partikler med en linseformet fibersonde" Arkiveret 19. august 2005 på Wayback Machine , Optics Express, 12 , 4123 (2004).
  22. ↑ A. Constable et al., "Demonstration af en fiberoptisk lyskraftfælde" . Opt. Lett. 18 , 1867 (1993).
  23. ↑ Guck J. et al., "Optical Deformability of Soft Biological Dielectrics" Phys. Rev. Lett. 84 , 5451 (2000). doi : 10.1103/PhysRevLett.84.5451 .
  24. ↑ Jochen Guck, Stefan Schinkinger, Bryan Lincoln, Falk Wottawah, Susanne Ebert, Maren Romeyke, Dominik Lenz, Harold M. Erickson, Revathi Ananthakrishnan, Daniel Mitchell, Josef Käs, Sydney Ulvick og Curt Bilby, "Optical Deformability as an Inherent Cell Marker "til testning af ondartet transformation og metastatisk kompetence" . Arkiveret fra originalen den 9. november 2007. , Biophys. J. 88:3689-3698 (2005).
  25. ↑ Macdonald MP, Spalding GC, Dholakia K. "Microfluidic sorting in an optical lattice", Nature 421 , 421 (2003). doi : 10.1038/nature02144 .
  26. ↑ Grover SC "Automatiseret enkeltcellet sorteringssystem baseret på optisk fældefangst" , J. Biomed. Opt. 6 , 14 (2001).
  27. ↑ IRC Skotland . Arkiveret fra originalen den 28. september 2007.
  28. ↑ Evanescent Field Polarization and Intensity Profiles Arkiveret 21. juli 2006 på Wayback Machine af D. Axelrod et al .
  29. ↑ Hvad alle har brug for at vide om Evanescent Fields Arkiveret 5. september 2006 på Wayback Machine af T. Hunt, Harvard University.
  30. ↑ Kawata S. og Sugiura T. "Bevægelse af mikrometerstore partikler i det flygtige felt af en laserstråle" Opt. Lett. 17 , 772 (1992).
  31. ↑ Okamoto K. & Kawata S. "Strålingskraft udøvet på subbølgelængdepartikler nær en nanoåbning" Phys. Rev. Lett. 83 , 4534 (1999). doi : 10.1103/PhysRevLett.83.4534 .
  32. ↑ Nærfelts optisk manipulation ved hjælp af flygtige bølger Arkiveret 27. september 2007 på Wayback Machine .
  33. ↑ Pei Yu Chiou, Aaron T. Ohta & Ming C. Wu. Massivt parallel manipulation af enkelte celler og mikropartikler ved hjælp af optiske billeder  // Nature. - 2005. - T. 436 . - S. 370-372 . - doi : 10.1038/nature03831 .
  34. ↑ Kishan Dholakia. Optoelektronisk pincet  = Optoelektronisk pincet // Nature Mater .. - 2005. - T. 4 . - S. 579-580 . - doi : 10.1038/nmat1436 .
  35. ↑ Burns MM, Fournier J.-M., Golovchenko JA, "Optical binding", Phys. Rev. Lett. 63 , 1233 (1989). doi : 10.1103/PhysRevLett.63.1233 .
  36. ↑ Pralle A. et al. , "Tredimensionel partikelsporing med høj opløsning til optisk pincet af fremadspredt lys" Arkiveret 18. april 2007 på Wayback-maskinen . Microscopy research and technique 44 , 378 (1999).
  37. ↑ RM Simmons, JT Finer, S. Chu, J.A. Spudich, "Kvantitative målinger af kraft og forskydning ved hjælp af en optisk fælde". Biophysical Journal 70 , 1813 (1996). doi : 10.1016/S0006-3495(96)79746-1
  38. ↑ Schmitz C., Spatz J., Curtis J., "Højpræcisionsstyring af flere holografiske optiske fælder" Arkiveret 22. december 2005 på Wayback Machine . Optics Express, 13 , 8678 (2005).
  39. ↑ Ydelse af optiske fælder med geometriske aberrationer Arkiveret 6. september 2006 på Wayback Machine af Y. Roichman et al ., New York University.
  40. ↑ Polin M. et al . Optimerede holografiske optiske fælder  (utilgængeligt link) , Optics Express, 13 , 5831 (2005).
  41. ↑ Optisk pincet Arkiveret 27. april 2006 på Wayback Machine .

Kommercielle optiske pincetsystemer

Links