Tweez300高速多光阱納米光鑷與測力平臺

       光鑷是當今在微觀和納米尺度上對各種樣品進行非接觸操作的關(guān)鍵工具。利用精確的t矩陣方法對光鑷進行建模，使人們對非球形粒子的實驗和形狀的作用有了更深入的認識。在這里，我們討論了光鑷理論和實驗實踐的一些基本方面，重點討論了在生物學(xué)、光譜學(xué)、光學(xué)定位和納米熱力學(xué)中的應(yīng)用。自從亞瑟·阿什金(Arthur Ashkin)在微粒子上的光學(xué)力方面的開創(chuàng)性實驗以來，這一令人興奮的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了近50年，它的發(fā)展勢頭仍在不斷擴大，從生命科學(xué)到納米馬達，再到量子技術(shù)，為各領(lǐng)域的科研工作者提供了有力工具。

　　光學(xué)鑷子捕獲的粒子在幾十納米到幾十微米，在這個尺度上，它提供了一種對宏觀現(xiàn)象的微觀機理的研究手段，特別是為研究對象從生物細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)鑷子易于操縱細胞，可有效分離各種細胞器，并在基本不影響環(huán)境的情況下對捕獲物進行無損活體操作。通過捕獲和分離細胞，可了解細胞的諸多特性，如細胞間的粘附力、細胞的膜彈性、細胞的應(yīng)變能力及細胞的生理過程等，從而研究細胞的真實生理過程。胞的應(yīng)變能力及細胞的生理過程等，從而研究細胞的真實生理過程。

　　光學(xué)光學(xué)鑷子在1970年被報道，Ashkin描述了小微粒是如何被高度聚焦的的激光束所捕獲，并能在三維空間內(nèi)進行可控式移動的。目前科研院所常用的光鑷系統(tǒng)通常使用開放性的組件搭建，對使用者的專業(yè)知識和操作技能要求很高，且需要定期的維護與校準，嚴重限制了使用效率，阻礙了光鑷技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　Tweez300系列光鑷來自歐洲Jo?ef Stefan 研究所，是斯洛文尼亞高科技公司 Aresis d.o.o. 推出的基于高速AOD激光控制技術(shù)的全自動高速多光阱納米光鑷系統(tǒng)。Tweez300系列擁有非常緊湊的設(shè)計，使其具有超凡的穩(wěn)定性與精準度。它配置有一臺通過高速AOD定位及控制的1064nm激光器，可以產(chǎn)生200個以上光阱，同時捕獲200個以上的目標微粒。并且勢阱的轉(zhuǎn)換速率可達100KHz，確保每個被捕獲的粒子處于穩(wěn)定狀態(tài)。在超過15年的光鑷設(shè)計研發(fā)歷史中， Aresis為歐洲眾多的實驗室提供了重要的科研工具。近年來，各領(lǐng)域的科學(xué)家已利用該技術(shù)在許多高水平科研雜志上發(fā)表多篇文章，包括Science，Nature等期刊。

　　基本特點：

　　1.強大的光力捕獲操控能力&精準的力學(xué)測量性能A.適用樣品廣泛多樣

　　A.適用樣品廣泛多樣

　　幾十納米到百微米，到單個原子或者原子云

　　納米尺度:碳納米管、MoS?納米管、SiO?顆粒、Au顆粒；

　　微米尺度：各種透明粒子、從硬球到軟性膠粒、水溶液中的油滴、氣體中的液滴、大細胞或大油滴；

　　穿透囊泡膜捕獲其中微球顆粒；穿透細胞的膜捕獲其中油滴或細胞器。

　　B.捕獲/操控樣品數(shù)目多

　　同時捕獲200個以上目標（*多3000個）

　　支持陣列捕獲，整體或獨立控制每一個光阱

　　支持2500個獨立光阱,坐標定位分辨率0.1nm

　　光阱移動步進*小分辨率0.1nm

　　光場均一度優(yōu)于99%

　　漂移優(yōu)于4nm每分鐘

　　C.高精度測力——精度，100fN分辨率@1KHz

　　2.可靠的多樣化實驗解決方案

　　近20年光鑷研發(fā)與應(yīng)用實踐的經(jīng)驗積累，不斷提升設(shè)備穩(wěn)定性與集成度，整套光鑷光路僅占用顯微鏡一個進光口位置，使各種復(fù)雜的多系統(tǒng)聯(lián)用成為可能。

　　A.磁鑷/光鑷/共聚焦顯微成像聯(lián)用系統(tǒng)——單分子力譜測量的完美解決方案

　　光鑷具有技術(shù)成熟，操控靈活簡便精準，可實現(xiàn)多光阱獨立控制，測力精度高的特點，但同時要求樣品環(huán)境要單一清潔。而磁鑷則對于樣品環(huán)境的清潔度和環(huán)境復(fù)雜度有更好的容忍性，而且磁鑷可以轉(zhuǎn)動微球，通過力的變化判斷是否是真正的單分子測量過程。二者在應(yīng)用中都有其*的優(yōu)勢，二者的結(jié)合使得更多的實驗設(shè)計成為可能。而共聚焦成像模塊則為獲得更加清晰的3D層切圖像提供了便捷。

　　B.微流控/雙層光鑷/共聚焦顯微成像聯(lián)用系統(tǒng)——需要不同波長激光捕獲的應(yīng)用解決方案

　　1064nm波長光鑷是當前適用性*廣的激光鑷系統(tǒng)，然而有些特殊樣品材料會對1064nm產(chǎn)生強烈的吸收，或者1064nm的光散射會影響實驗中其它數(shù)據(jù)的探測結(jié)果。此時我們就需要其它波長的激光作為捕獲激光，比如470nm，488nm，532nm，633nm等等。雙層光鑷系統(tǒng)耦合了1064nm激光光鑷和其它波長激光光鑷，二者光路完美結(jié)合，互不干擾，且即可獨立控制，又可協(xié)同工作。在科研實踐中具有*的價值。而全內(nèi)反射成像提供了可以突破光學(xué)分辨率極限的實驗觀察手段，激光共聚焦成像測提供了非常好的3D層切成像分辨率，可以更好的輔助完成數(shù)據(jù)的高質(zhì)量獲取。

　　C.微流控/全內(nèi)反射成像/暗場/寬場熒光及多相機聯(lián)用光鑷系統(tǒng)——需要超分辨成像的應(yīng)用解決方案

　　微流控試驗系統(tǒng)具有易于控制，樣品消耗量低，樣品制備便捷等特點，在基于液相介質(zhì)或者液相樣品的實驗中具有廣泛的應(yīng)用性。微流控進樣系統(tǒng)或者微流控反應(yīng)體系與光鑷的結(jié)合已經(jīng)廣為人知。當前的主要問題在于微流控芯片的溫度耐受性不高，芯片厚度較厚，不利于樣品的精細觀察與特殊要求實驗的完成。石英或者玻璃芯片雖然更加堅固，厚度非常薄，是各種實驗的*，然而價格不菲，且定制費用昂貴，屬貴族型實驗耗材，不利于推廣。現(xiàn)在提供價格經(jīng)濟實惠的玻璃石英微流控芯片，采用新型制作工藝，支持圖樣定制服務(wù)，切實解決此問題。 暗場成像是一種觀察幾十納米尺度樣品的低成本，無標記觀察模式。然而如果用普通PDMS微流控芯片，因為聚光器工作距離的原因，只能使用干式暗場聚光器，無法形成*的暗場觀察，圖像對比度非常不好。使用玻璃石英微流控芯片則*不存在此類問題。既可以更好的操控實驗，又可以更好的觀察實驗結(jié)果。 全內(nèi)反射成像/寬場熒光成像模塊可以使得實驗觀察模式多樣化，有助于更好的分析實驗結(jié)果。

　　D.支持sCMOS，emCCD相機和各種高速相機

　　高靈敏相機有助于弱熒光信號的采集，而高速相機甚至支持以百KHz的幀速觀察各種真正意義上的快速過程。

　　E.真空樣品腔/光鑷適配系統(tǒng)——固體顆粒真空腔中捕獲，或者原子捕獲應(yīng)用解決方案

　　當前光鑷技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)從捕獲操控細胞，透明微球，氣溶膠顆粒，發(fā)展到了空氣中的固體顆粒和冷原子領(lǐng)域。對于后兩個領(lǐng)域，是在空氣甚至真空中捕獲物質(zhì)，光力捕獲往往只是一個大型實驗裝置的一部分，此時如何將光鑷整合進整個實驗裝置就成為問題的關(guān)鍵之一。Tweez系列光鑷可以方便的整合進任何其他的大型科學(xué)實驗裝置。只需要一個光學(xué)窗口，用戶就可以盡情使用高度集成化與自動化的商業(yè)化光學(xué)捕獲技術(shù)。而且Tweez光鑷具有眾多的控制與同步以及輸入輸出端口，可以與現(xiàn)有實驗裝置進行各種數(shù)據(jù)通訊與協(xié)同控制，使之成為一個整體。

　　3.適配各種實驗場景的樣品室與樣品進樣系統(tǒng)

　　A.氣溶膠樣品室

　　具備進樣口，氣壓平衡口，以及多個環(huán)境控制口

　　通道寬度3/5/10/15mm（更多規(guī)格需定制）

　　通道深度100/200/500/1000μm（更多規(guī)格需定制）

　　B.多次重復(fù)使用液相樣品室(可*封存)

　　通道寬度50/80/100/150/200/500微米（更多規(guī)格需定制）

　　通道深度100/200/500/1000μm（更多規(guī)格需定制）

　　4.高效微流控進樣方案高精度數(shù)字*進樣，一次實驗僅需20微升樣品

　　多進一出石英材質(zhì)全透明微流控芯片：通道寬度50/80/100/150/200/500微米（更多規(guī)格需定制）通道深度100/200/500/1000微米（更多規(guī)格需定制）提供圖案定制服務(wù)。

　　5.多重保障，輕松完成實驗

　　Xyz三向電動位移臺，可編程，可尋址

　　主被動結(jié)合減震系統(tǒng)；隨機被動減震臺顯微鏡主機用（或者光學(xué)平臺框架）

　　.

　　更多內(nèi)容請聯(lián)系該產(chǎn)品全國總代理：AresisChina| 艾銳斯科技(北京)有限公司