Molecular Machines & Industries

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Optical Trapping

什么是光学陷阱?

光学镊子(简称光镊)使用激光产生光学陷阱(简称光阱),该光阱能够夹持、移动、旋转、接合、分离、拉伸或以其他方式操纵诸如微球,珠子或细胞之类的颗粒。因此,您可以在不接触颗粒的情况下进行光学捕获和移动。这意味着,光阱提供了一种超精确且无接触的方式来操纵目标。

光镊如何工作?什么是光镊理论?

光镊原理是基于光具有动量的发现。一旦激光束遇到诸如玻璃球或细胞之类的物体,光线将被折射。在光束的中心,与从光束的外部相比,从此处折射的光将更亮,从这里折射出的光线会比从光束的外部折射出的光线更多。由于动量需要保持恒定,物体将被困在光束的中心,折射光所产生的力将被抵消。对于光阱来说,基于激光的光镊具有产生光阱的最佳性能。

光阱应用在哪些方面?

研究人员正在使用光镊在不同的研究领域中进行多种多样的应用,例如材料科学,生物物理学,生物学,药物发现等。可以使用光阱来夹持,移动,旋转,连接,分离,拉伸或以其他方式操纵粒子以及单个细胞。除了上述操作方式外,您还可以测量被捕获粒子与附着在其上的任何物体之间的力。

与光镊相反,磁镊产生的陷阱不是由光而是由磁力产生的。因此可以以无接触的方式捕获磁性颗粒。光学和磁性镊子这两种系统均可用于在磁性或光学陷阱中捕获与DNA,RNA或蛋白质分子结合的颗粒。因此,分子镊子是测量力的有力工具。例如,您可以用细胞表面受体包裹微珠,并使其与细胞相互作用。珠子可以被捕获并与细胞分离。所施加的力是细胞刚度的量度。下一步,您可以添加候选药物来测试是否以及如何影响细胞的刚度。这些实验可以为药物处理细胞的化学机械关系提供有用的见解,并可以用作评估治疗效果的额外工具。

与磁性镊子相反,光学镊子可以直接用于单个单元格来固定,移动或操纵它们。因此,光镊原理更加灵活,因为它们适用于更多目标,因此适用于更多应用,尤其是生物和基于细胞的应用。

MMI为光阱提供哪些解决方案?

MMI CellManipulator光学镊子系统可对微观颗粒,单个活细胞或亚细胞有机体进行舒适,超精确且无接触的操作,并可测量细胞内活性。光阱系统可以同时或分别在三个维度上固定,移动,旋转,接合,分离,拉伸或以其他方式操纵多达2 x10个微观对象。激光的波长不会干扰活体标本的完整性。

细胞分选和细胞定位也可以与象限检测器一起完成,从而可以在亚细胞水平上测量结合力或粘度。自动象限检测器校准程序可进行力-距离测量,即所谓的力谱法。

MMI CellManipulator光阱系统是高度模块化的,可以安装在从入门级,中端到高端仪器的众多显微镜品牌上。 MMI CellManipulator也可以与所有其他MMI工具灵活地组合在一起,例如MMI CellEctor可以选择性的分离单个细胞,或MMI CellCut用于精确的激光显微切割。此外,MMI CellManipulator可以与所有MMI系统集成在同一个显微镜平台上,该平台可以通过拉曼光谱实现进一步扩展。请随时与我们联系以配置您的定制系统。

“The MMI CellManipulator Plus optical tweezer was customized on an upright microscope upon our request. The tweezer has been working reliably, with excellent manipulation power and flexibility on various devices, from simply glass slides to microelectrodes on silicon. The MMI service was also professional, fast and considerate.”
Chengxun Liu, Ph.D.
Imec Belgium

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