Ученые разработали «видящий» оптический пинцет

«Видящий» оптический пинцет разработали исследователи университета Фрайбурга, 26 ноября сообщает журнал Nature Communications.

Метод оптического манипулирования нанообъектами существует в исследовательских лабораториях уже почти два десятилетия, но он плохо работает в отношении крупных объектов, то есть объектов диаметром более 1/10 мм. Оптические пинцеты либо не обладают достаточной прочностью, либо их не удается направить правильным образом для захвата и поэтому они соскальзывают. Многое зависит от исследователя, который управляет оптическими пинцетами.

«Не слепые» пинцеты видят, за что они хватаются, измеряя и анализируя свет, рассеянный на объекте. Мы видим различные объекты нашими глазами, потому что солнечный свет или внутренний свет рассеиваются на них и воспроизводятся на нашей сетчатке», — объясняет Рорбах.

Объекты биологических исследований, которые ученые изучают под микроскопом, такие как скопления клеток, миниатюрные опухоли или эмбрионы маленьких мух, не являются полностью прозрачными, но выглядят как матовое стекло.

Новая концепция для определения того, куда направлены пинцеты, заключается в анализе расфокусированного рассеянного лазером света, отображаемого на скоростной камере позади объекта. Она служит сигналом обратной связи.

Чем более асимметричны пятна света отдельных световых пинцетов на камере, тем больше рассеивается свет в фокусе, что приводит к большему изменению показателя преломления в соответствующей точке объекта. Это точки, в которых оптический пинцет может эффективно захватывать объект. С точки зрения физики, локальное изменение поляризации вещества приводит к увеличению оптической дипольной силы.

Ученые говорят, что в случае успеха их работы, принцип бесконтактного удержания образцов будет интегрирован в микроскопы будущего.