Wat zijn laser -pincet?

Laser-pincet, ook bekend als optische pincet, gebruiken laserstralen om microscopische of nanoscopische deeltjes te vangen met precieze driedimensionale positionering.De laserbundels maken gebruik van een fenomeen genaamd brekingsindex mismatch.We zien dit wanneer we naar een rietje in een glas water kijken.Op kleine schubben resulteert het subtiele buiging van licht door het deeltje in momentum die eraan wordt overgebracht, waardoor een kleine aantrekkelijke of afstotende kracht wordt geprojecteerd.De uitkomst is extreem fijnkorrelige precisie en controle over een enkel deeltje in de straal, regel op sub-nanometerschalen.

De laser pincet werkt alleen wanneer het gebruikte materiaal diëlektrisch is, wat betekent een isolator die afkerig is van elektromagnetische velden.Een gerichte laser in de laser -pincet genereert een elektromagnetisch veld in de vorm van gecondenseerd licht.De laser -peezerbenadering kan worden gebruikt om bacteriën, virussen en zelfs afzonderlijke atomen en moleculen te zweven.Voor veel toepassingen zijn kleine monsters bevestigd aan een iets grotere microscopische kraal.Meerdere laser -pincet kunnen zelfs worden gebruikt om delen van een molecuul aan te trekken, het uit te strekken en wetenschappers toe te staan te observeren hoe het terugvalt.Dit is ongelooflijk nuttig bij het ophelderen van hun subtiele chemische eigenschappen.

Het fenomeen van optische verstrooiing door microscopische deeltjes werd voor het eerst gemeld door Bell Labs -wetenschapper Arthur Ashkin in 1970. Toen, in 1986, schreef wetenschapper Steven Chu en anderen een artikel over het onderwerp,en verbeterde de systemen enorm.Dr. Chu ging verder met het aanbrengen van de laser -pincet in een breed scala aan nuttige gebieden, waaronder de koeling van atomen door ze op zijn plaats te stoppen, en won de Nobelprijs van 1997 voor natuurkunde voor zijn harde werk.De studie in kleine kenmerken in biologische machines, zoals de alomtegenwoordige biologische motoren die beweging in de cel stimuleren.Dit draagt bij aan de opkomende wetenschap van nanotechnologie en breidt onze kennis van biologie enorm uit.Op laser tweezer gebaseerde sondering van het cytoskelet van cellen hielp wetenschappers bij het creëren van een kaart met hoge resolutie van de cel, met meer detail dan andere benaderingen hadden kunnen worden geproduceerd.Laser -pincet blijft een hot onderzoeksgebied, met onverschrokken teams in Berkeley, Stanford, MIT en vele andere universiteiten die de onderzoeksmogelijkheden exploiteren die de technologie te bieden heeft.