Was sind Laser -Pinzetten?

Laser-Pinzetten, auch als optische Pinzetten bekannt, verwenden Laserstrahlen, um mikroskopische oder nanoskopische Partikel mit präziser 3-dimensionaler Positionierung zu fangen.Die Laserstrahlen nutzen ein Phänomen, das als Brechungsindex -Fehlanpassung bezeichnet wird.Wir sehen dies, wenn wir uns einen Strohhalm in einem Glas Wasser ansehen.Auf winzigen Maßstäben führt die subtile Lichtbiegung durch das Partikel zu einer Dynamik, die zu einer winzigen attraktiven oder abstoßenden Kraft projiziert wird.Das Ergebnis ist extrem feinkörnig präzision und Kontrolle über ein einzelnes Partikel im Strahl, die Kontrolle auf Sub-Nanometer-Skalen.

Die Laser-Pinzetten funktionieren nur, wenn das verwendete Material dielektrisch ist.Ein fokussierter Laser in den Laserfähnen erzeugt ein elektromagnetisches Feld in Form von kondensierter Licht.Der Laser -Pinzettenansatz kann verwendet werden, um Bakterien, Viren und sogar einzelne Atome und Moleküle zu schweben.Für viele Anwendungen werden winzige Proben an einer etwas größeren mikroskopischen Perle befestigt.Mehrere Laser -Pinzetten können sogar verwendet werden, um Teile eines Moleküls zu ziehen, es auszudehnen und Wissenschaftlern zu beobachten, wie es zurückschnappt.Dies ist unglaublich hilfreich bei der Aufklärung ihrer subtilen chemischen Eigenschaften.

Das Phänomen der optischen Streuung durch mikroskopische Partikel wurde erstmals von Bell Labs -Wissenschaftler Arthur Ashkin 1970 berichtet. Dann, 1986, schrieben der Wissenschaftler Steven Chu und andere eine Arbeit über das Thema,und verbesserte die Systeme stark.Dr. Chu wandte die Laser -Pinzetten in einer Vielzahl von nützlichen Bereichen an, einschließlich der Kühlung von Atomen, indem sie sie an Ort und Stelle gestoppt haben, und gewann den Nobelpreis von 1997 für seine harte Arbeit.Die Studie in winzigen Merkmalen in biologischen Maschinen wie den allgegenwärtigen biologischen Motoren, die die Bewegung in der Zelle vorantreiben.Dies trägt zur aufstrebenden Wissenschaft der Nanotechnologie bei und erweitert unser Wissen über Biologie stark.Die auf Laser-Pinzetten basierende Prüfung des Zytoskeletts von Zellen half Wissenschaftlern, eine hochauflösende Karte der Zelle zu erstellen, wobei mehr Details als andere Ansätze erzeugt hätten können.Laser -Pinzetten sind weiterhin ein heißer Forschungsbereich mit unerschrockenen Teams in Berkeley, Stanford, MIT und vielen anderen Universitäten, die die in Ermittlungsmöglichkeiten ausnutzenden Möglichkeiten ausnutzen, die die Technologie zu bieten hat.