Новые нанопинцеты могут помочь в исследованиях на клеточном уровне

Ученые впервые показали, как маломощные оптические нанопинцеты можно использовать для улавливания, контроля и анализа наночастиц, включая хрупкие биологические образцы.

Мы уже знаем, что плазмонные наноантенны увеличивают локальные области на несколько порядков величины, а потому ранее было показано, что мы можем использовать эти структуры с постоянным лазерным источником для создания оптимальных оптических пинцетов», пояснил доцент механики и инжиниринга Кимани Туссон младший из Иллинойсского университета в Урбана-Шампейн. «Это важно потому, что впервые мы доказали: практически любые оптические силы можно увеличить, не делая ничего дополнительно в процессе производства, а, скорее, просто эксплуатируя высоко-пиковые мощности, связанные с использованием фемтосекундного оптического источника».

Ученые использовали среднюю мощность в 50 микроватт для улавливания, манипулирования и анализа наночастиц. Это в 100 раз меньшая мощность, чем та, что доступна от стандартной лазерной указки, луч которой способен причинить минимальные повреждения, если направить его прямо в глаз.

В издании Scientific Reports исследователи описали, как пульсирующий фемтосекундный лазерный луч существенно увеличивает силу улавливания золотых наноантенн, и представили первую демонстрацию использования фемтосекундного источника для оптического улавливания с помощью плазмонных нанопинцетов.

„Наша система оперирует на средних уровнях мощности примерно на три порядка величины меньших, чем ожидаемый порог оптического повреждения для биологических структур, что делает данную технологию весьма привлекательной для биологического применения, такого как манипуляция клетками“, добавил Туссон. „Эта система предлагает усиленные локальные диагностические мощности благодаря разрешению анализа нелинейной оптической реакции пойманных экземпляров, позволяя исследования в пробирке подсвеченных клеток или вирусов с использованием единственной лазерной линии для улавливания и анализа, а не двух и более“.

18.09.2012