Optikai csipesz

Optikai csipeszek ( eng.  optikai csipeszek ), néha "lézercsipeszek" vagy "optikai csapda " – olyan optikai eszköz, amely lehetővé teszi mikroszkopikus objektumok manipulálását lézerfénnyel ( amelyet általában lézerdióda bocsát ki). Lehetővé teszi a femtonewtontól a nanonewtonig terjedő erők kifejtését dielektromos tárgyakra, és néhány nanométertől mikronig terjedő távolságok mérhetők. Az utóbbi években optikai csipeszeket kezdenek használni a biofizikában a fehérjék szerkezetének és működésének tanulmányozására [1] .

2018-ban a fizikai Nobel-díjat "az optikai csipeszek feltalálásáért és biológiai rendszerekben való alkalmazásáért" Arthur Ashkinnek , az optikai csipeszek megalkotójának ítélték oda [2] .

Történelem

A 17. században Johannes Kepler német csillagász a Naphoz közeledő üstökösfarok megfigyelései alapján azt javasolta, hogy a fény nyomást gyakorolhat az anyagra. Bár később kiderült, hogy nem ez volt az egyetlen mechanizmus ennek az eltérésnek, Kepler ötlete gyümölcsözőnek bizonyult a csillagászat fejlődése szempontjából. Például kimutatták, hogy a fény ( sugárzási nyomás ) az egyik legfontosabb mechanizmus, amely felelős a részecskék dinamikájáért a csillagközi térben.

Két évszázaddal Kepler felfedezései után James Maxwell az elektromágneses jelenségekre vonatkozó elmélete alapján kiszámította a fénynyomás értékét . Ezt a hatást 1910-ben kísérletileg mérte Pjotr ​​Lebegyev orosz fizikus , aki kimutatta, hogy a fény nyomást gyakorol a testekre.

1970- ben Arthur Ashkin , a Bell  Labs munkatársa publikálta a tudományos irodalomban a mikron méretű részecskékre ható fényszóródással és intenzitásgradiensekkel kapcsolatos erők leírását [3 ] .

Jóval később Ashkin és munkatársai beszámoltak az első megfigyeléséről, amit ma optikai csapdának neveznek, vagyis egy fókuszált fénysugárról, amely képes mikroszkopikus (10 nm  -10 µm ) részecskéket három dimenzióban mozdulatlanul tartani [4] .

Hasonló elvet alkalmaznak a lézeres hűtéshez is  , ez a módszer lehetővé tette az optikai csapdában lévő atomok hőmérsékletének a legalacsonyabb értékre hozását, amely más módon nem érhető el. A módszert Letokhov szovjet fizikus javasolta 1968-ban [5] , és ugyanez az Ashkin csoport 1978-ban alkalmazta [6] . A kutatómunkát Steven Chu ( korábban Ashkin munkatársa) folytatta, aki 1997 -ben Nobel-díjat kapott ezért a munkáért. 

Az 1980-as években Steven Block és Howard Berg úttörő szerepet játszott az optikai csipesz technológiájában a biológiában , és a baktériumok megtartására használta fel a bakteriális flagellák tanulmányozása céljából . Már az 1990-es években olyan kutatók, mint Carlos Bustamante , James Spudich és Stephen Block alkalmazták az optikai erőspektroszkópia elvét a molekuláris léptékű biológiai motorok jellemzésére . Ezek a molekuláris motorok mindenütt jelen vannak a biológiában, és felelősek a sejtmozgásért , az alakváltozásért és a sejten belüli szállításért . Az optikai csapdák lehetővé tették ezeket    [ tisztázza ] biofizikusok , hogy megfigyeljék a molekuláris motorok erőit és dinamikáját egyetlen molekula példáján. Az optikai erőspektroszkópia lehetővé tette ezen energiát átalakító molekulák sztochasztikus (véletlenszerű) természetének jobb megértését.[ pontosítás ]

Az optikai csipeszek a biológia más területein is hasznosnak bizonyultak . Például 2003-ban az optikai bezárási módszert alkalmazták a sejtválogatásra . A minta feletti nagy optikai intenzitás létrehozásával a cellák saját optikai jellemzőik szerint rendezhetők [7] [8] . Optikai csipeszeket is használnak a citoszkeletont alkotó fehérjék tanulmányozására [9] , a biopolimerek viszkozitásának és rugalmasságának mérésére , valamint a sejtmozgások tanulmányozására.

Fizikai elvek

A kis dielektromos gömbként ábrázolt objektumok a gömbön indukált dipólusmomentum következtében kölcsönhatásba lépnek a fényhullám által keltett elektromos térrel . Ennek a dipólusnak az elektromágneses hullám elektromos terével való kölcsönhatása következtében a tárgy az elektromos tér gradiensén mozog . A gradiens erőn kívül a tárgyra olyan erő is hat, amelyet a fény nyomása ( visszaverődése ) okoz a felületéről. Ez az erő a gömböt a fénysugár irányába tolja. Ha azonban a fénysugár erősen fókuszált, az intenzitásgradiens nagysága nagyobb lehet, mint a fénynyomás nagysága [10] .

A részletesebb elemzés az Ashkin által javasolt két mechanizmuson alapul, a részecskemérettől függően. A fényszórás elméletéből ismert, hogy egy részecske fényszórásának mechanizmusa a részecskeméret és a fény hullámhosszának arányától függ. Ha a szóródó részecskék mérete sokkal kisebb, mint a fény hullámhossza , akkor Rayleigh-szórás megy végbe . Amikor a fényt a hullámhossznál nagyobb részecskék (por, füst, vízcseppek) szórják, ez Mie-szórás ( Gustav Mie német fizikus nyomán ). A mie szórás a felelős a felhők fehér és szürke színéért .

Ugyanezt az elképzelést követve Ashkin azt javasolta, hogy két különböző módszert lehetne használni az optikai mikromanipuláció matematikai elemzésére, nevezetesen a fizikai optikai megközelítést a Mie-részecskék esetében (amikor a részecske átmérője nagyobb , mint a fény hullámhossza d > λ) és az elektromos dipólus közelítése Rayleigh-részecskék ( d <λ).

Fizikai optika

Fizikai optikával történő elemzéskor elegendő a fénytörés és a mikrogömbről való visszaverődés folyamatának figyelembevétele az optikai csapdába való visszahúzódás elemzéséhez (lásd a jobb oldali ábrát).

A hatóerők legegyszerűbb számítása a fizikai optikai megközelítésen belül a geometriai optikán alapul . A sugár vizsgálata a fény impulzusának változását jelzi a visszaverődés és a fénytörés során. Így az impulzus változása ( a foton , mint részecske) Newton második törvénye szerint erőt hoz létre.

Egy egyszerű sugár- és erővektor diagram segítségével kimutatható, hogy a mikrogömbre két különböző optikai erő hat a beeső és a megtört fény tehetetlensége miatt. A diagramból látható, hogy a keletkező erő a gömböt a legnagyobb sugárintenzitású tartomány irányába tolja. Az ilyen erőt gradiens erőnek nevezzük .

Ashkin első kísérletében [3] milliwattos Gauss-sugarat használt egymódusú (TEM 00 ) argonlézer 514,5 nm hullámhosszával, w 0  = 6,2 μm átmérőjű foltra fókuszálva . E gerenda segítségével 0,51 átmérőjű latex gömböket mozgatott meg; 1,31 és 2,68 µm vízben és levegőben. A vízbe helyezett r = 1,31 μm sugarú és P = 19 mW  lézerteljesítményű  gömböknél a gömbök sebessége elérte a 26 μm/s-ot. És a képlet szerinti becslésből

ahol q  a gömbről ténylegesen visszavert fény hányada (0,062), c  a fénysebesség, η a folyadék dinamikus viszkozitása (víznél 1 mPa s), 29 μm / s-nak bizonyult. A részecskére ható megfelelő erő pedig a Stokes-törvényből adódik

és 730 fN.

Levegőben az 5 μm átmérőjű vízcseppek maximális sebessége 50 mW lézerteljesítmény mellett 0,25 cm/s [3] .

Ahhoz, hogy a vizsgált tárgy mozdulatlan legyen, kompenzálni kell a fénynyomás okozta erőt. Ez megtehető két ütköző fénysugárral, amelyek ellentétes irányba tolják a gömböt, vagy egy erősen fókuszált Gauss-sugárral (nagy numerikus apertúrával , NA > 1,0), hogy a fénynyomást nagy gradiens erővel kompenzálják .

Másrészt a Rayleigh módban a részecskék alakja nem korlátozott. Általában a legkisebb részecskéknek van szükségük a legkisebb vonzóerőre. A legtöbb esetben a redukált dipólusmodellt használják a lézercsipeszek működési mechanizmusának magyarázatára bármilyen részecskeforma esetén. Az elektromágneses sugárzás dipólusmomentumot vagy polarizációt indukál a dielektromos részecskében. Ennek a dipólusnak a fénnyel való kölcsönhatási ereje gradiens vonzási erőhöz vezet.

Stephen Block laboratóriumának optikai csapdájáról részletes információ érhető el a Stanford Egyetem honlapján [11] .

Elektromos dipólus közelítés

Azokban az esetekben, amikor a befogott részecske átmérője sokkal kisebb, mint a fény hullámhossza, a feltételek kielégítik a Rayleigh-szórási feltételt , és a részecske pontdipólusnak tekinthető egy inhomogén elektromágneses térben . Az elektromágneses térben lévő töltött részecskékre ható erőt Lorentz-erőnek nevezzük :

A dipólusra ható erőt az egyes töltésekre ható erők összegéből számítjuk ki :

A dipólusban lévő töltések közötti távolság kicsisége miatt lehetséges az elektromos mező kiterjesztése az első töltés közelében:

Vegye figyelembe, hogy csökken. A zárójeleket kiterjesztve és a töltés és a távolság szorzatát a dipólus polarizációjával helyettesítve kapjuk

ahol a második egyenlet feltételezi, hogy a részecske polarizációja az elektromos tér lineáris függvénye (azaz ).

Ha most a vektoranalízisből származó egyenletet használjuk

és az egyik Maxwell egyenlet ,

akkor kapunk

Az utolsó egyenlőség második tagja az érték időbeli deriváltja, amely állandó tényezőn keresztül kapcsolódik a Poynting-vektorhoz , amely az egységnyi területen áthaladó sugárzás erejét írja le. Feltéve, hogy a lézer teljesítménye nem függ az időtől, ennek a tagnak a deriváltja nulla, és az erőt a következőképpen írjuk fel: [12]

Az elektromos tér nagyságának négyzete egyenlő a sugár intenzitásával a koordináták függvényében. Ezért az eredmény azt jelzi, hogy a dielektromos részecskére ható erő a pontdipólus közelítésben arányos a nyaláb intenzitási gradiensével. Más szóval, az itt leírt erő ahhoz vezet, hogy a részecske a legnagyobb intenzitású régióhoz vonzódik. A valóságban a fényszórásból származó erő lineárisan függ a nyaláb intenzitásától, a részecske keresztmetszetétől és annak a közegnek a törésmutatójától , amelyben a csapda található (például víz), a gradiens erővel szemben. a csapda axiális iránya, ami azt eredményezi, hogy az egyensúlyi helyzet kissé lefelé tolódik el a maximális intenzitású pozíciótól.

Alternatív lézermódokon alapuló lézercsipesz

Amióta A. Ashkin 1986-ban feltalálta az első, egyetlen Gauss-sugáron alapuló lézercsipeszt (alapvető lézermód TEM 00 ) [13] , az egymódusú lézersugarak koncepciója a magas rendű lézermódok használatával fejlődött . , azaz Hermite-Gauss gerendák (TEM nm ), Laguerre-Gauss gerendák (LG, TEM pl ) és Bessel gerendák ( J n ).

A Laguerre-Gauss-nyaláboknak az az egyedülálló tulajdonságuk, hogy optikailag visszaverő és elnyelő részecskéket vonnak be egy optikai csapdába. A körkörösen polarizált nyaláboknak forgó orbitális impulzusuk van , és el tudják forgatni a részecskéket. A Laguerre-Gauss-nyaláboknak is megvan a saját szögimpulzusa , amely képes a részecskéket a nyaláb közepe körül forgatni [14] [15] . Ez a hatás külső mechanikus vagy elektromos sugárszabályozás nélkül is megfigyelhető.

A Laguerre-Gauss-nyalábokon kívül a nulla és magasabb rendű Bessel-nyaláboknak is van keringési impulzusuk, valamint az az egyedülálló tulajdonságuk, hogy egyidejűleg sok részecskét tartanak egy bizonyos távolságban [16] .

Multiplex lézercsipesz

Egy tipikus beállítás csak egy vagy két lézersugarat tartalmaz. Az összetettebb kísérletekhez sok csapda fut egyidejűleg. Ezt egyetlen lézerrel lehet elérni, amelynek fénye egy akusztikus-optikai modulátoron vagy elektronikusan vezérelt tükrökön halad át. Ezen eszközök segítségével a lézersugárzás időben több sugárnyalábra, diffrakciós optikai elemek segítségével térben több sugárnyalábra osztható [17] [18] [19] [20] .

Optikai szálakon alapuló lézercsipesz

Az ilyen típusú készülékekben a lézersugárzást egy optikai szálon keresztül táplálják be . Ha az optikai szál egyik vége a lencséhez hasonló tulajdonságokkal rendelkező felületet képez, ez lehetővé teszi a fény fókuszálását egy nagy numerikus apertúrájú optikai csapdában [21] .

Ha a szálvégek nem domborúak, akkor a lézerfény eltérül, így stabil optikai csapda csak az optikai csapda két oldalán lévő két szálvéggel, a gradiens erők és a fénynyomások kiegyensúlyozásával hozható létre. A gradiens erők keresztirányban tartják a részecskéket, míg az axiális optikai erő két, egymással szemben lévő fénysugár nyomásából keletkezik, amelyek két optikai szálból lépnek ki és terjednek tovább. A gömb egyensúlyi helyzete a z tengely mentén egy ilyen csapdában az a helyzet, ahol a fénynyomások egyenlőek egymással. Ilyen lézercsipeszeket először A. Constable [22] és J. Gyuk [23] alkotott meg , akik ezzel a technikával mikrorészecskéket nyújtottak. A szál mindkét végéről érkező bemeneti teljesítmény manipulálásával lehetséges a húzóerő szabályozása. Egy ilyen rendszer használható a sejtek viszkozitásának és rugalmasságának mérésére, megfelelő érzékenységgel a különböző citoszkeletonok , például az emberi eritrociták és az egér fibroblasztok megkülönböztetéséhez . A közelmúltban végzett tanulmányok nagy sikereket értek el a rákos sejtek normáltól való megkülönböztetésében [24] .

Optikai csipesz a cellarendezésben

Az egyik legelterjedtebb sejtválogató rendszer a fluoreszcens áramlási citometriás módszert használja . Ennél a módszernél a biológiai sejtek szuszpenzióját több tartályba válogatják az áramban lévő egyes sejtek fluoreszcens jellemzői szerint. A válogatás folyamatát egy elektrosztatikus eltérítési rendszer vezérli, amely az alkalmazott elektromos tér feszültségének változtatásával egy meghatározott tartályhoz vezeti a cellát.

Az optikailag szabályozott válogatórendszerben a sejteket két- vagy háromdimenziós optikai rácsokon vezetik át. Indukált elektromos feszültség nélkül a sejteket fénytörési tulajdonságaik alapján rendezik. Kishan Dolakia vezette kutatócsoport kifejlesztett egy technikát diffraktív optika és más optikai elemek felhasználására ilyen optikai rácsok létrehozására [25] . Másrészt a Torontói Egyetem tudósainak egy csoportja egy térbeli fénymodulátor segítségével automatikus válogatórendszert épített [26] .

A fő rendezési mechanizmus az optikai rács csomópontjainak elhelyezkedése. Ahogy a sejtek áramlása áthalad az optikai rácsokon, a részecskék súrlódási erői közvetlenül versenyeznek az optikai rács szomszédos csomópontjából származó optikai gradiens erővel . A csomópontok helyének megváltoztatásával optikai útvonalat lehet létrehozni, amelyen a cellák mozogni fognak. De egy ilyen út csak bizonyos törésmutatójú cellák esetében lesz hatékony, amelyek hatékonyan eltérnek. A cella áramlási sebességének és fényteljesítményének beállításával jó optikai cellaválogatás érhető el.

A válogatórendszerben az erők versengését finomítani kell a magas optikai válogatási hatékonyság elérése érdekében. Jelenleg a St. Andrews Egyetemen egy nagy kutatócsoportot hoztak létre ennek a problémának a megoldására. Siker esetén ez a technológia helyettesítheti a hagyományos fluoreszcens sejtválogatást [27] .

Evanescent field lézercsipesz

A csillapított tér  olyan elektromágneses tér , amely mélyen behatol egy anyagba, például teljes belső visszaverődéssel [28] [29] . A fényhullámban az elektromos tér exponenciálisan csökken . Az evanscent mező számos alkalmazást talált a nanométeres objektumok optikai mikroszkópiájában, az optikai mikromanipuláció (lézercsipesz) pedig egyre inkább az alkalmazási területe.

A lézeres csipeszekben folyamatos evanszcens mező hozható létre, amikor a fény egy optikai hullámvezetőn keresztül terjed (többszörös teljes belső visszaverődés). Az így létrejövő evaeszcens mező irányított impulzussal rendelkezik, és a mikrorészecskéket terjedési iránya mentén tudja mozgatni. Ezt a hatást S. Kawata és T. Sugiura tudósok fedezték fel 1992-ben [30] [31] . Megmutatták, hogy a mező képes megkötni az egymástól körülbelül 100 nm -re lévő részecskéket . Ezt a közvetlen térkötést a prizma és a mikrorészecskék közötti résen keresztül történő foton -alagútnak tekintik . Az eredmény egy irányított optikai teljesítmény.

Az evanscent terepi lézercsipeszek legújabb verziója nagy optikai rácsfelületet használ, amely lehetővé teszi számos részecske egyidejű megkötését és a kívánt irányba irányítását hullámvezető használata nélkül. Ezt a technikát „lensless optikai csapdának” ( angol  lensless optic trapping , LOT) nevezik [32] . A precízen irányított részecskék mozgását Ronchi - szabályozás  vagy tiszta optikai potenciál lyukak létrehozása segíti az üveglapon . Jelenleg a tudósok az eltűnő mezők fókuszálásán is dolgoznak.

Az optikai csipeszek közvetett megközelítése

A mikrorészecskék fénnyel történő manipulálására egy másik lehetőséget Ming Wu ,  a Kaliforniai Egyetem Rádiómérnöki és Számítástechnikai Tanszékének professzora fejlesztett ki . Rendszere nem használja közvetlenül a fényimpulzust. Ezzel szemben az általa épített rendszerben a manipulálandó részecskék egy fényvezető anyaggal bevont üveglap közelében helyezkednek el. Kis feszültséget kapcsolunk erre a lemezre, hogy elektrosztatikus töltést hozzunk létre a részecskéken. A fényvezető lemezt LED-ek világítják meg, amelyek teljesítménye modulálható, így bármilyen dinamikus kép kivetíthető a felületre. A fény hatására a fényvezető felület feltöltődik, ami elkezdi vonzani vagy taszítani a részecskéket. A manipulációs folyamat az elektromos tér megváltoztatásával történik, és a vetített kép teszi lehetővé [33] .

Ennek a módszernek az egyik alkalmazása az élő és elhalt sejtek szétválogatása. A válogatás azon alapul, hogy az élő sejtek elektrolittal vannak feltöltve , míg az elhalt sejtek nem, és könnyen szétválaszthatók. Ez a rendszer 10 000 sejt vagy részecske egyidejű manipulálását teszi lehetővé [34] .

Optikai összekapcsolás

Ha több mikrorészecskét támaszt meg egy monokromatikus lézersugár, a mikrorészecskék elhelyezkedése az optikai csapdában az optikai erők részecskék közötti újraeloszlásától függ. Azt mondhatjuk, hogy a mikrorészecskék halmaza kötődik össze a fénnyel. Az optikai csatolással kapcsolatos első kísérleteket Jevgenyij Golovcsenko laboratóriumában végezték a Harvard Egyetemen [35] .

Optikai teljesítmények mérése

Jelenleg a vonzási erő egy- és kétsugaras lézercsipesszel is mérhető ( fotonerőmikroszkóp ) [36] [37] . A közelmúltban megkezdődött a munka a holografikus lézercsipeszek optikai teljesítményének mérésén, hogy nagy pontosságot érjenek el az egyes atomok pozícionáló csapdáiban [38] [39] [40] .

A lézercsipeszek optikai teljesítményének mérésének alapelve a részecskékre való fénytöréshez kapcsolódó fényimpulzus átvitele. A fény terjedésének irányának megváltoztatása mind keresztirányban, mind hosszirányban olyan erőt biztosít, amely a tárgyra hat. Ezért a legkisebb keresztirányú erő a részecskén áthaladó nyaláb elhajlásával mérhető. Az ilyen eltérés könnyen mérhető egy axiális helyzetérzékelővel, amelynek legegyszerűbbje egy kvadráns fotodióda : egy négy szektorra osztott lemez, amelynek középpontjában egy fénysugár van fókuszálva. Egy részecske középpontjában egyenlő erősségű fény esik a szektorokra, de ha erő hat a részecskére, a teljesítmények már nem lesznek egyenlők, és különbségük ezzel az erővel arányos.

Ez az elv bármely lézercsipesszel alkalmazható. Az ilyen mérésekkel a legnagyobb probléma a Brown-mozgás (zaj) lesz. Általában azonban pikonewton nagyságrendű erők és nanométeres nagyságrendű eltolódások mérhetők [41] .

Jegyzetek

  1. ↑ Alekszej Poniatov. Manipulating light  // Tudomány és élet . - 2018. - 12. sz . - S. 2-9 .
  2. ↑ A fizikai Nobel-díj 2018  . Nobel Alapítvány . Letöltve: 2018. október 2. Az eredetiből archiválva : 2020. május 22.
  3. ↑ 1 2 3 Ashkin A., "A részecskék gyorsítása és befogása sugárzási nyomással", Phys. Fordulat. Lett. 24 , 156 (1970). doi : 10.1103/PhysRevLett.24.156 .
  4. ↑ Ashkin A., Dziedzic JM, Yamane T., "Optikai csapdázás és egysejtű manipuláció infravörös lézersugarak segítségével", Nature 330 , 769 (1987). doi : 10.1038/330769a0 .
  5. ↑ Letokhov VS, et. al. Atomok és molekulák hűtése és befogása rezonáns lézermezővel. Dönt. kommun. 19 , 72 (1976) doi : 10.1016/0030-4018(76)90388-6 .
  6. ↑ Ashkin A. Az atomok csapdázása rezonancia sugárzás nyomásával Phys. Fordulat. Lett. 40 , 729 (1978) doi : 10.1103/PhysRevLett.40.729 .
  7. ↑ Macdonald MP, Spalding GC, Dholakia K., "Microfluidic sorting in an optic lattice", Nature 426 , 421 (2003). doi : 10.1038/nature02144 .
  8. ↑ Optical Peristalsis archiválva : 2006. szeptember 2., a Wayback Machine -ben, Brian A. Koss és David G. Grier. A Chicagói Egyetem.
  9. ↑ AC de Luca, G. Volpe, M. Drets, M. I. Geli, G. Pesce, G. Rusciano, A. Sasso, D. Petrov. Valós idejű aktin-citoszkeleton depolimerizáció detektálása egyetlen sejtben optikai csipesz segítségével. Optics Express 15(13), 7922-7932 (2007)
  10. ↑ Fejlett technikák az optikai manipulációhoz Archiválva : 2007. szeptember 27. a Wayback Machine -nél .
  11. ↑ Optikai csipeszek építése Steven M. Block, Princeton Egyetem archiválva : 2006. március 20., a Wayback Machine -ben.
  12. ↑ Gordon JP Sugárzási erők és lendületek a dielektromos közegek fizikában. Fordulat. A 8 , 14 (1973) doi : 10.1103/PhysRevA.8.14 .
  13. ↑ Ashkin A. "Semleges részecskék optikai csapdázása és manipulálása lézerekkel" Archiválva : 2015. szeptember 24., a Wayback Machine , PNAS 94 , 4853 (1997).
  14. ↑ Optikai örvények szerkezete Archiválva 2006. szeptember 2-án a Wayback Machine -nél, JE Curtis és DG Grier, a Chicagoi Egyetem.
  15. ↑ Optikai villáskulcsok . Az eredetiből archiválva : 2004. március 22. írta: M. Padgett, University of Glasgow.
  16. ↑ Bessel gerendák . Az eredetiből archiválva : 2004. január 19.
  17. ↑ Soft matter Lab archiválva : 2006. július 15., a Wayback Machine by Prof. E. Dufresne, Yele Egyetem.
  18. ↑ D. Grier honlapja archiválva : 2007. augusztus 14. a Wayback Machine -nél .
  19. ↑ Programable Phase Optics Group archiválva : 2006. május 25., a Wayback Machine , Risø National Laboratory.
  20. ↑ Optikai csipesz Archiválva : 2013. június 20. , Glasgow Egyetem.
  21. ↑ Hu Z., Wang J., Liang J., "Manipulation and elrendezése biológiai és dielektromos részecskék egy lensed fiber probe" Archiválva : 2005. augusztus 19., a Wayback Machine , Optics Express, 12 , 4123 (2004).
  22. ↑ A. Constable et al., "Fiber-optical light-force trap demonstrációja" . Dönt. Lett. 18 , 1867 (1993).
  23. ↑ Guck J. et al., "Optical Deformability of Soft Biological Dilectrics" Phys. Fordulat. 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 és Curt Bilby, "Optikai deformáció, mint Inherent Cell Marker "A rosszindulatú átalakulás és a metasztatikus kompetencia teszteléséhez" . Az eredetiből archiválva : 2007. november 9. , Biophys. J. 88:3689–3698 (2005).
  25. ↑ Macdonald MP, Spalding GC, Dholakia K. "Microfluidic sorting in an optic lattice", Nature 421 , 421 (2003). doi : 10.1038/nature02144 .
  26. ↑ Grover SC "Optikai csapdázáson alapuló automatizált egycellás válogató rendszer" , J. Biomed. Dönt. 6 , 14 (2001).
  27. ↑ IRC Scotland . Archiválva az eredetiből 2007. szeptember 28-án.
  28. ↑ Evanescent Field Polarization and Intensity Profiles archiválva 2006. július 21-én a Wayback Machine -nél, D. Axelrod et al .
  29. ↑ Amit mindenkinek tudnia kell az Evanescent Fieldsről . Archiválva : 2006. szeptember 5., a Wayback Machine -ben, T. Hunt, Harvard Egyetem.
  30. ↑ Kawata S. és Sugiura T. "Mikrométer méretű részecskék mozgása a lézersugár elillanó mezőjében" Opt. Lett. 17 , 772 (1992).
  31. ↑ Okamoto K. és Kawata S. "Nanoapertúra közelében lévő szubhullámhosszú részecskékre kifejtett sugárzási erő" Phys. Fordulat. Lett. 83 , 4534 (1999). doi : 10.1103/PhysRevLett.83.4534 .
  32. ↑ Near-field optikai manipuláció evanescent waves használatával Archiválva : 2007. szeptember 27. a Wayback Machine -nél .
  33. ↑ Pei Yu Chiou, Aaron T. Ohta és Ming C. Wu. Egyedi sejtek és mikrorészecskék masszívan párhuzamos manipulálása optikai képek segítségével  // Természet. - 2005. - T. 436 . - S. 370-372 . - doi : 10.1038/nature03831 .
  34. ↑ Kishan Dholakia. Optoelectronic tweezers  = Optoelectronic tweezers // Nature Mater .. - 2005. - T. 4 . - S. 579-580 . - doi : 10.1038/nmat1436 .
  35. ↑ Burns MM, Fournier J.-M., Golovchenko JA, "Optikai kötés", Phys. Fordulat. Lett. 63 , 1233 (1989)]. doi : 10.1103/PhysRevLett.63.1233 .
  36. ↑ Pralle A. et al. , "Háromdimenziós nagyfelbontású részecskekövetés optikai csipeszekhez előre szórt fénnyel" Archivált 2007. április 18-án a Wayback Machine -nél . Mikroszkópos kutatás és technika 44 , 378 (1999).
  37. ↑ RM Simmons, JT Finer, S. Chu, J. A. Spudich, "Az erő és az elmozdulás mennyiségi mérése optikai csapdával". Biophysical Journal 70 , 1813 (1996). doi : 10.1016/S0006-3495(96)79746-1
  38. ↑ Schmitz C., Spatz J., Curtis J., "High-precision steering of multiple holographic optikai csapdák" Archiválva 2005. december 22-én a Wayback Machine -nél . Optics Express, 13 , 8678 (2005).
  39. ↑ Optikai csapdák teljesítménye geometriai aberrációkkal Archiválva : 2006. szeptember 6., a Wayback Machine , Y. Roichman et al ., New York University.
  40. ↑ Polin M. et al . Optimalizált holografikus optikai csapdák  (nem elérhető link) , Optics Express, 13 , 5831 (2005).
  41. ↑ Optikai csipeszek archiválva 2006. április 27-én a Wayback Machine -nél .

Kereskedelmi optikai csipeszrendszerek

Linkek