Исследователи разрабатывают новую технику, которая может проложить путь для оптических пинцетов следующего поколения

        

Ученые разработали новаторскую новую технику, которая может проложить путь для оптического пинцета следующего поколения.

Команда исследователей из университетов Глазго, Бристоля и Эксетера создала новый метод перемещения микроскопических объектов с использованием микро-робототехники.

В настоящее время оптические пинцеты – которые используются для изучения белков, биологических молекулярных моторов, ДНК и внутренней жизни клеток – используют свет для удержания объектов размером с одну наночастицу в одном месте.

Они используют необычные оптические силы, создаваемые плотно сфокусированными лазерными лучами, для захвата частиц и манипулирования ими, по сути, выступая в роли «микроскопических стрелок» для ученых.

Первые оптические пинцеты были разработаны в 1970-х годах доктором Артуром Эшкиным. С тех пор ряд прорывов позволил ученым манипулировать сложными объектами, такими как вирусы и клетки. Доктор Эшкин, которому сейчас за 90, недавно получил Нобелевскую премию по физике в 2018 году за свою новаторскую работу.

Тем не менее, этот существующий метод имеет ограничения – высокая интенсивность света, требуемая оптическим пинцетом, может повредить живые биологические образцы, а также ограничить типы объектов, которые могут удерживаться.

Теперь исследовательская группа разработала новую технику, которая позволяет оптическое улавливание, не фокусируя лазерный луч на захваченных частицах.

Для этого они разработали микроторы с оптической ловушкой, которые помещаются в жидкость, окружающую частицу, и используются для управления ее движением с использованием потока жидкости.

Когда вращаются микроторы, они создают волну в жидкости, которая воздействует на частицу – почти так же, как струя воды в джакузи может оттолкнуть все, что пролетает мимо.

Управляя направлениями каждого микротора, ученые могут либо перемещать частицу в определенное место, либо удерживать ее в одном месте, что позволяет сортировать частицы или получать изображения с высоким разрешением.

Важно отметить, что этот новый метод позволяет ученым использовать поток, чтобы точно определять одну конкретную частицу за раз, и не воздействовать на других в непосредственной близости.

Исследование опубликовано в ведущем журнале Nature Communications .

Доктор Филлипс, сотрудник физического факультета Университета Эксетера, и старший автор исследования сказал: «Это исследование расширяет применение оптических пинцетов для улавливания частиц любого материала в жидкой среде и без риска фотоповреждений. и добавляет к набору инструментов методы, которые позволяют нам разрабатывать новые нанотехнологии. "

Источник:

https://www.exeter.ac.uk/news/featurednews/title_708673_en.html

      

Source link