俄羅斯科學(xué)家研制出新型激光鑷子

現(xiàn)代生物技術(shù)急需能夠移動(dòng)單個(gè)細(xì)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(xué)和Tantal科研有限公司的研究團(tuán)隊(duì)提出并設(shè)計(jì)出能同時(shí)夾住并移動(dòng)數(shù)量達(dá)7個(gè)微小物體的激光鑷子。

    在1910年，俄羅斯的物理學(xué)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(dòng)電解質(zhì)微粒向聚焦激光照射到的地方移動(dòng)，從而可以使微小物體沿著聚焦光線移動(dòng)。
    在操作中為抓住微小物體需要精準(zhǔn)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(xué)部件錐透鏡（axicon），它可以把激光聚焦成非點(diǎn)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(yīng)的光學(xué)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(dòng)態(tài)地改變光學(xué)圖形空間成為可能，即可以合成復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)。
    在維爾·拜布林（Вил Байбурин）領(lǐng)導(dǎo)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(shí)抓住并移動(dòng)5-7個(gè)微小物體，而其他國家的同類儀器只能抓起單個(gè)微小物體，因此該儀器將會(huì)在生物物理領(lǐng)域?qū)?xì)胞的研究中取得廣泛的應(yīng)用，借助于液晶矩陣能夠不用其他任何力學(xué)干預(yù)而控制微小物體的位置并獲得復(fù)雜的微結(jié)構(gòu)。