چالش اصلی هنگام مطالعه سلول های زنده با انبرک نوری[۱]، آسیب رساندن به سلول حین استفاده از این ابزار است. آقای گیووانی ولپ[۲] از دانشگاه گوتنبرگ، نیروی جدیدی را کشف کرده است که مقدار نور مورد نیاز انبرک نوری را به شدت کاهش می دهد. این یافته سبب بهبود مطالعه سلول های زنده و سایر ذرات می شود.
[۱] Optical Tweezers
[۲] Giovanni Volpe
هنگام به کارگیری انبرک نوری دو نوع نیروی مختلف تولید می شود که قبلاً شناسایی شده اند. این نیروها عبارت اند از: نیروی گرادیان (ذره بر خلاف شدت نور لیزر حرکت می کند) و نیروی پراکندگی[۱] (ذره به سمت نور لیزر هل داده می شود). آقای گیووانی ولپ و گروهش از دانشگاه بیلکنت ترکیه، CNR-IPCF ایتالیا و دانشگاه گوتنبرگ سوئد، نوع دیگری از نیرو با عنوان نیروی بازخوردی غیرخطی درون کاواکی[۲] را کشف کرده اند که راهی جدید برای ساخت انبرک نوری است [۱].
آقای ولپ می گوید: “بسته به مکان قرارگیری ذره یا سلول مورد مطالعه، مقدار نور لیزر بکار رفته جهت به دام انداختن آن بطور خودکار تغییر می کند. زمانی که ذره در کانون قرار بگیرد لیزر خاموش می شود. زمانی که ذره سعی به فرار دارد، لیزر دوباره روشن می شود. با استفاده از این روش شدت نور نسبت به انبرک نوری معمولی ۱۰۰ برابر کمتر است.”
مقدار NA لنز به کار گرفته شده در این آزمایش ۰.۱۲ است که بسیار کمتر از NA لنزهای غوطه ور در مایع[۳] (۱.۲) مورد استفاده در انبرک نوری معمولی است. با استفاده از این روش محققین توانسته اند بطور تجربی ذرات پلی استیرن[۴] و سیلیکا با قطرهای ۳ تا ۷ میکرومتر را به دام اندازند.
References:
[۱] Fatemeh Kalantarifard, et al., Nature COmmunications (2019); https://doi.org/10.1038/s41467-019-10662-7.
[۱] Scattering Force
[۲] Intracavity Nonlinear Feedback
[۳] Liquid-Immersion Lenses
[۴] Polystyrene