光镊技术的发展与应用.pdfVIP

光 电子 ·激 光 第15 卷 第1 期 2004 年1 月 Journal of Op toelectronics ·Laser VoI. 15 No. 1 Jan. 2004 ·综述 · 光镊技术的发展与应用** ** 姚建铨，安 源 ，赵海泉 （天津大学精仪学院激光与光电子研究所，教育部光电信息技术科学重点实验室，南开大学、天津大学联 合研究院，天津300072 ） 摘要：介绍了光镊技术的原理、关键参数和系统构成，追踪了光镊操作和探测技术从 !m 到nm 的进展， 及其在生物技术领域的应用。 关键词：光镊技术；nm 位移检测；nm 生物学 中图分类号： TN247 文献标识码：A 文章编号：1005-0086（2004 ）01-0123-06 The Development and Application of Optical Tweezer YAO Jian-guan ，AN Yuan **，ZHAO Hai-guan （CoIIege of Precision Instrument and OptoeIectronics Engineering ，Tianjin University ，Cooperated Institute of Nankai University and Tianjin University ，Key Lab. of Opto-eIectronic Information Science and TechnoIogy ，Min- istry of Education ，Tianjin 300072 ，China ） Abstract ：The principle ，key parameters and system setup of optical tweezer were introduced. The de- velopment of operating and detecting technology of optical tweezer from micrometer scale to nanome- ter scale ，and the applications in the fields of bio-technigue and so on weres reviewed. Key words ：optical tweezer technology ；nanometer-displacement detect ；biology in nanometer scale DNA 聚合链特征性运动对生物材料的粘弹性影响［5 ］ 1 引 言 等突破性研究成果。可以预言，在纳米科技和生命科 ［1］ 学迅速发展的21 世纪，做为这两个领域得力工具的 光镊又称单光束粒子阱，是A. Ashkin 在 1969 年以来关于光与微粒子相互作用实验的基础上于 光镊技术必将具有光明的应用前景，成为本领域科学 1986 年发明的。单光束粒子阱实质上是光辐射压梯 研究不可或缺的技术手段之一。本文对光镊的原理、 度力阱，是基于散射力和辐射压梯度力相互作用而形 系统构成、校准和操控方法及其应用做了综述。 成的能够网罗住整个米氏和瑞利散射范围粒子的势 2 基本原理 阱。它是由高度汇聚的单束激光形成的，可弹性地捕 获从几 nm 到几十 m 的生物或其他大分子微粒