几十纳米到百微米,到单个原子或者原子云
纳米尺度:碳纳米管、MoS₂纳米管、SiO₂颗粒、Au颗粒;
微米尺度:各种透明粒子、从硬球到软性胶粒、水溶液中的油滴、气体中的液滴、大细胞或大油滴;
穿透囊泡膜捕获其中微球颗粒;穿透细胞膜捕获其中油滴或细胞器。
B. 捕获/操控样品数目多
同时捕获200个以上目标(最多3000个)
支持阵列捕获,整体或独立控制每一个光阱
支持2500个独立光阱,坐标定位分辨率0.1nm
光阱移动步进最小分辨率0.1nm
光场均一度优于99%
绝对漂移优于4nm每分钟
光阱间相对漂移优于0.05nm每分钟
测试颗粒:二氧化硅,直径2.5微米 / 实验介质:1%纤维素溶液 / 数据采集频率:200 fps / 流变频率范围和振幅:0.8 Hz–20 Hz,1μm
测试颗粒:二氧化硅,直径2.5微米 / 实验介质:水 / 力的产生:压电位移台-等速往复运动(频率1 Hz,振幅22μm) / 数据采集频率:200 fps
测试颗粒:二氧化硅,直径2.5微米/测试介质:1%纤维素/力源:溶剂介导的粒子间相互作用/样品采集: 400 fps
近20年光镊研发与应用实践的经验积累,不断提升设备稳定性与集成度,整套光镊光路仅占用显微镜一个进光口位置,使各种复杂的多系统联用成为可能
光镊具有技术成熟,操控灵活简便精准,可实现多光阱独立控制,测力精度高的特点,但同时要求样品环境要单一清洁。而磁镊则对于样品环境的清洁度和环境复杂度有更好的容忍性,而且磁镊可以转动微球,通过力的变化判断是否是真正的单分子测量过程。二者在应用中都有其独特的优势,二者的结合使得更多的实验设计成为可能。而共聚焦成像模块则为获得更加清晰的3D层切图像提供了便捷。
1064nm波长光镊是当前适用性最广的激光镊系统,然而有些特殊样品材料会对1064nm产生强烈的吸收,或者1064nm的光散射会影响实验中其它数据的探测结果。此时我们就需要其它波长的激光作为捕获激光,比如470nm,488nm,532nm,633nm等等。双层光镊系统耦合了1064nm激光光镊和其它波长激光光镊,二者光路完美结合,互不干扰,且即可独立控制,又可协同工作。在科研实践中具有独特的价值。而全内反射成像提供了可以突破光学分辨率极限的实验观察手段,激光共聚焦成像测提供了非常好的3D层切成像分辨率,可以更好的辅助完成数据的高质量获取。
微流控试验系统具有易于控制,样品消耗量低,样品制备便捷等特点,在基于液相介质或者液相样品的实验中具有广泛的应用性。微流控进样系统或者微流控反应体系与光镊的结合已经广为人知。当前的主要问题在于微流控芯片的温度耐受性不高,芯片厚度较厚,不利于样品的精细观察与特殊要求实验的完成。石英或者玻璃芯片虽然更加坚固,厚度非常薄,是各种实验的首选,然而价格不菲,且定制费用昂贵,属贵族型实验耗材,不利于推广。现在提供价格经济实惠的玻璃石英微流控芯片,采用新型制作工艺,支持图样定制服务,切实解决此问题。暗场成像是一种观察几十纳米尺度样品的低成本,无标记观察模式。然而如果用普通PDMS微流控芯片,因为聚光器工作距离的原因,只能使用干式暗场聚光器,无法形成完全的暗场观察,图像对比度非常不好。使用玻璃石英微流控芯片则完全不存在此类问题。既可以更好的操控实验,又可以更好的观察实验结果。全内反射成像/宽场荧光成像模块可以使得实验观察模式多样化,有助于更好的分析实验结果。
高灵敏相机有助于弱荧光信号的采集,而高速相机甚至支持以百KHz的帧速观察各种真正意义上的快速过程。
当前光镊技术的应用越来越广泛,已经从捕获操控细胞,透明微球,气溶胶颗粒,发展到了空气中的固体颗粒和冷原子领域。对于后两个领域,是在空气甚至真空中捕获物质,光力捕获往往只是一个大型实验装置的一部分,此时如何将光镊整合进整个实验装置就成为问题的关键之一。Tweez系列光镊可以方便的整合进任何其他的大型科学实验装置。只需要一个光学窗口,用户就可以尽情使用高度集成化与自动化的商业化光学捕获技术。而且Tweez光镊具有众多的控制与同步以及输入输出端口,可以与现有实验装置进行各种数据通讯与协同控制,使之成为一个整体。
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