Que sont les pincettes laser?

Tiptes laser, également connues sous le nom de pincettes optiques, utilisent des faisceaux laser pour piéger les particules microscopiques ou nanoscopiques avec un positionnement tridimensionnel précis.Les faisceaux laser profitent d'un phénomène appelé décalage d'indice de réfraction.Nous le voyons chaque fois que nous regardons une paille dans un verre d'eau.Sur de minuscules échelles, la flexion subtile de la lumière par la particule entraîne un élan qui lui est transmis, projetant une petite force attrayante ou répulsive.Le résultat est une précision et un contrôle extrêmement fines sur une seule particule dans le faisceau, le contrôle sur les échelles sous-nanométriques.

Les pincettes laser ne fonctionnent que lorsque le matériau utilisé est diélectrique, ce qui signifie un isolant opposé aux champs électromagnétiques.Un laser focalisé dans les pincettes laser génère un champ électromagnétique sous forme de lumière condensée.L'approche de pinceau laser peut être utilisée pour léviter les bactéries, les virus et même les atomes et molécules uniques.Pour de nombreuses applications, de minuscules échantillons sont attachés à un cordon microscopique légèrement plus grand.Plusieurs pincettes laser peuvent même être utilisées pour tirer des parties d'une molécule, l'étirant et permettant aux scientifiques d'observer comment il recule.Ceci est incroyablement utile pour élucider leurs propriétés chimiques subtiles.

Le phénomène de la diffusion optique par des particules microscopiques a été signalé pour la première fois par le scientifique de Bell Labs Arthur Ashkin en 1970. Ensuite, en 1986, le scientifique Steven Chu et d'autres ont écrit un article sur le sujet,et amélioré considérablement les systèmes.Le Dr Chu a ensuite appliqué les pincettes laser dans une grande variété de zones utiles, notamment le refroidissement des atomes en les arrêtant en place, et a remporté le prix Nobel de physique de 1997 pour son travail acharné.

Les pincettes laser ont été inestimables dansL'étude dans de minuscules caractéristiques dans les machines biologiques, telles que les moteurs biologiques omniprésents qui entraînent le mouvement dans la cellule.Cela contribue à la science émergente de la nanotechnologie et élargit considérablement notre connaissance de la biologie.Le sondage à base de pinceau laser du cytosquelette des cellules a aidé les scientifiques à créer une carte à haute résolution de la cellule, avec plus de détails que les autres approches auraient pu produire.Les pincettes laser continuent d'être un domaine de recherche chaud, avec des équipes intrépides à Berkeley, Stanford, MIT, et de nombreuses autres universités exploitant les possibilités d'investigation que la technologie a à offrir.