現(xiàn)代生物技術(shù)急需能夠移動單個細胞和其他微小物體的儀器，最早的此類儀器-激光鑷子是美國的物理小組在1986年研制的，隨后在此領(lǐng)域每年都有新的技術(shù)突破。俄羅斯薩拉托夫國立技術(shù)大學和Tantal科研有限公司的研究團隊提出并設(shè)計出能同時夾住并移動數(shù)量達7個微小物體的激光鑷子。
在1910年，俄羅斯的物理學家彼得-列別杰夫（Петр Лебедев）發(fā)現(xiàn)了光波的壓力從而開創(chuàng)了使用精密的激光微控制器，即激光鑷子之路。正是這種壓力拉動電解質(zhì)微粒向聚焦激光照射到的地方移動，從而可以使微小物體沿著聚焦光線移動。
在操作中為抓住微小物體需要精準地將聚焦位置和微小物體重合，因此為了方便抓取常使用光學部件錐透鏡（axicon），它可以把激光聚焦成非點狀，而是長約幾毫米的線形。
錐透鏡的作用是能夠很好地根據(jù)形狀或者全息照片、常見的結(jié)構(gòu)，在空間中形成相應的光學圖形。不久前，在2008年，德國公司開始批量生產(chǎn)相位調(diào)控器-以液晶矩陣為基礎(chǔ)的錐透鏡，這使得動態(tài)地改變光學圖形空間成為可能，即可以合成復雜的微結(jié)構(gòu)。
在維爾-拜布林（Вил Байбурин）領(lǐng)導下的俄羅斯研究小組以德國相位控制器為基礎(chǔ)，借助大功率的紅外激光研制出了自己的激光鑷子，該激光鑷子能夠同時抓住并移動5-7個微小物體，而其他國家的同類儀器只能抓起單個微小物體，因此該儀器將會在生物物理領(lǐng)域?qū)毎难芯恐腥〉脧V泛的應用，借助于液晶矩陣能夠不用其他任何力學干預而控制微小物體的位置并獲得復雜的微結(jié)構(gòu)。
|
