歐洲一家年輕的高科技公司Aresis在發(fā)展Tweez200si光學(xué)鑷子的領(lǐng)域中已經(jīng)擁有超過10年的經(jīng)驗(yàn)。Tweez200si擁有非常緊湊的設(shè)計(jì)使得其具有超凡的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，它含有一個(gè)非常穩(wěn)定的由聲光偏轉(zhuǎn)器（AOD）定向和控制的激光器，通過該技術(shù)可以產(chǎn)生大約200個(gè)以上的光學(xué)勢(shì)阱，同時(shí)捕獲200個(gè)目標(biāo)分子或者粒子，并且勢(shì)阱的轉(zhuǎn)換速度可以達(dá)到100KHz，以確保每個(gè)被捕獲的離子處于近乎固定的狀態(tài)。

光學(xué)鑷子的應(yīng)用
       光學(xué)鑷子捕獲的粒子在幾十納米到幾十微米，在這個(gè)尺度上，它提供了一種對(duì)宏觀現(xiàn)象的微觀機(jī)理的研究手段，特別是為研究對(duì)象從生物細(xì)胞到大分子的納米生物學(xué)，提供了活體研究條件，比如激光光學(xué)鑷子易于操縱細(xì)胞，可有效分離各種細(xì)胞器，并在基本不影響環(huán)境的情況下對(duì)捕獲物進(jìn)行無損活體操作。通過捕獲和分離細(xì)胞，可了解細(xì)胞的諸多特性，如細(xì)胞間的粘附力、細(xì)胞膜彈性、細(xì)胞的應(yīng)變能力及細(xì)胞的生理過程等，從而研究細(xì)胞的真實(shí)生理過程。
　　捕獲和牽引微粒——捕獲微粒是光學(xué)鑷子zui基本的功能，光學(xué)鑷子在理論上可穩(wěn)定捕獲直徑為幾十納米的粒子，而且目前微米量級(jí)的商品光學(xué)鑷子裝置已經(jīng)問世。但納米量級(jí)光學(xué)鑷子裝置比較復(fù)雜，涉及多路耦合、納米精度操作及高分辯率圖像處理等*，目前還處于實(shí)驗(yàn)階段。微粒一旦被光學(xué)鑷子捕獲，光束移動(dòng)，微粒就會(huì)跟著移動(dòng)。當(dāng)光束移動(dòng)速度在微粒的力學(xué)響應(yīng)范圍之內(nèi)時(shí)，微粒也會(huì)隨光束移動(dòng)，移動(dòng)速度一般在每秒數(shù)十微米以下。利用光學(xué)鑷子技術(shù)研究玻色-愛因斯坦凝聚物，可將其輸運(yùn)至較以往更遠(yuǎn)的距離。zui近因玻色-愛因斯坦凝聚物的研究成果而榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的沃爾夫?qū)?span style="font-size:10pt">·克特勒教授及其在麻省理工學(xué)院的同事，用波長(zhǎng)為1064納米的激光將凝聚物移動(dòng)了近半米，而過去通常采用的磁學(xué)方法，只能將凝聚物移動(dòng)很短的距離。
　　研究細(xì)胞的應(yīng)變能力——細(xì)胞內(nèi)部的應(yīng)變能力在通常情況下很難用顯微鏡觀察。而光學(xué)鑷子可對(duì)活體細(xì)胞進(jìn)行非侵入微觀操縱，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生應(yīng)變。例如光學(xué)鑷子發(fā)出的近紅外連續(xù)激光可誘導(dǎo)線蟲發(fā)生應(yīng)變，而且在不同激勵(lì)條件下，線蟲的應(yīng)變各不相同。科學(xué)家研究了紅細(xì)胞的運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞的自轉(zhuǎn)及其轉(zhuǎn)速與光學(xué)鑷子激光源的能量呈線性遞增關(guān)系，而含原蟲的血樣卻未發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速有所降低，有人在室溫下磷酸鹽緩沖液中紅細(xì)胞的離解過程之后，闡述了非常態(tài)條件下細(xì)胞的離解機(jī)理。
　　測(cè)量紅細(xì)胞膜的彈性——紅細(xì)胞膜彈性是血液的生理功能指標(biāo)，在測(cè)量紅細(xì)胞膜彈性的技術(shù)中，雙光學(xué)鑷子法是zui為直接、準(zhǔn)確的方法。我國(guó)科技工作者利用方法設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)的單光學(xué)鑷子法測(cè)量了正常紅細(xì)胞和經(jīng)不同濃度氧化苯砷處理的紅細(xì)胞的膜彈性。結(jié)果顯示，濃度與膜彈性間有明顯線性關(guān)系，這與雙光學(xué)鑷子法的測(cè)量結(jié)果*，從而證實(shí)了這種新方法的可行性和靈敏性。斯奧博達(dá)等科研人員將小球附著于血紅細(xì)胞膜上一點(diǎn)，將這一點(diǎn)從樣品池表面拉起，并用中性清潔劑灌注樣品池，在溶解該點(diǎn)的脂質(zhì)膜后，活躍的血紅蛋白骨架露了出來，斯奧博達(dá)等就在沒有復(fù)雜表面反應(yīng)的情況下研究其特性。還有人把小球附著于細(xì)胞表面后，用光學(xué)鑷子向外拉小球，使細(xì)胞膜突出細(xì)的尖足，這種方法用于研究細(xì)胞骨架元的重構(gòu)，為艱難的細(xì)胞骨架研究打開了一道希望之門。
　　促進(jìn)細(xì)胞融合——把光學(xué)鑷子同激光微束（光刀）耦聯(lián)起來，可實(shí)現(xiàn)激光誘導(dǎo)細(xì)胞融合。有人用此法研究了精子的游動(dòng)，并對(duì)細(xì)胞有絲分裂中后期的染色體進(jìn)行切割，深入研究了染色體的運(yùn)動(dòng)、分布和細(xì)胞內(nèi)應(yīng)力的作用及某些微重力效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了染色體的精細(xì)切割、高效收集和植物原生質(zhì)的融合。利用光學(xué)鑷子捕獲特定精子后，通過光穿孔送到卵周隙協(xié)助授精，結(jié)果證明紫外激光微束和光學(xué)鑷子捕獲結(jié)合可成功進(jìn)行顯微授精，為解決這一醫(yī)學(xué)難題帶來了曙光。當(dāng)前的轉(zhuǎn)基因技術(shù)就是利用光學(xué)鑷子和光刀將DNA導(dǎo)入細(xì)胞而實(shí)現(xiàn)基因轉(zhuǎn)移，這種方法可節(jié)約大量資源、縮短轉(zhuǎn)基因時(shí)間、提高成功率。
　　對(duì)生物分子進(jìn)行精細(xì)操作——由于光學(xué)鑷子徑向尺寸很小，產(chǎn)生的勢(shì)阱深度與布朗運(yùn)動(dòng)的能量相近，所以難以直接捕獲長(zhǎng)鏈大分子。日本學(xué)者使用雙光學(xué)鑷子法成功實(shí)現(xiàn)了基因分子的扭轉(zhuǎn)、打結(jié)；我國(guó)科研工作者則用光學(xué)鑷子解開了DNA的分子纏繞，深入研究了生物大分子的折疊構(gòu)像，此法有望解開遺傳物質(zhì)同細(xì)胞骨架的纏繞。這些都為細(xì)胞內(nèi)蛋白纖維相互作用等分子力學(xué)的研究開辟了新途徑。

關(guān)于光學(xué)鑷子的應(yīng)用的詳細(xì)舉例：多光阱捕獲技術(shù)與細(xì)胞力的測(cè)量 /products2.aspx?id=277