Tweez300高速多光阱納米光鑷與測(cè)力平臺(tái)

       光鑷是當(dāng)今在微觀和納米尺度上對(duì)各種樣品進(jìn)行非接觸操作的關(guān)鍵工具。利用精確的t矩陣方法對(duì)光鑷進(jìn)行建模，使人們對(duì)非球形粒子的實(shí)驗(yàn)和形狀的作用有了更深入的認(rèn)識(shí)。在這里，我們討論了光鑷?yán)碚摵蛯?shí)驗(yàn)實(shí)踐的一些基本方面，重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(shì)頭仍在不斷擴(kuò)大，從生命科學(xué)到納米馬達(dá)，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(gè)尺度上，它提供了一種對(duì)宏觀現(xiàn)象的微觀機(jī)理的研究手段，特別是為研究對(duì)象從生物細(xì)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(xì)胞，可有效分離各種細(xì)胞器，并在基本不影響環(huán)境的情況下對(duì)捕獲物進(jìn)行無損活體操作。通過捕獲和分離細(xì)胞，可了解細(xì)胞的諸多特性，如細(xì)胞間的粘附力、細(xì)胞的膜彈性、細(xì)胞的應(yīng)變能力及細(xì)胞的生理過程等，從而研究細(xì)胞的真實(shí)生理過程。胞的應(yīng)變能力及細(xì)胞的生理過程等，從而研究細(xì)胞的真實(shí)生理過程。

　　光學(xué)光學(xué)鑷子在1970年被報(bào)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(jìn)行可控式移動(dòng)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(duì)使用者的專業(yè)知識(shí)和操作技能要求很高，且需要定期的維護(hù)與校準(zhǔn)，嚴(yán)重限制了使用效率，阻礙了光鑷技術(shù)在各個(gè)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(dòng)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(jì)，使其具有超凡的穩(wěn)定性與精準(zhǔn)度。它配置有一臺(tái)通過高速AOD定位及控制的1064nm激光器，可以產(chǎn)生200個(gè)以上光阱，同時(shí)捕獲200個(gè)以上的目標(biāo)微粒。并且勢(shì)阱的轉(zhuǎn)換速率可達(dá)100KHz，確保每個(gè)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(jì)研發(fā)歷史中， Aresis為歐洲眾多的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)：

　　1.強(qiáng)大的光力捕獲操控能力&精準(zhǔn)的力學(xué)測(cè)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(gè)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(xì)胞或大油滴；

　　穿透囊泡膜捕獲其中微球顆粒；穿透細(xì)胞的膜捕獲其中油滴或細(xì)胞器。

　　B.捕獲/操控樣品數(shù)目多

　　同時(shí)捕獲200個(gè)以上目標(biāo)（*多3000個(gè)）

　　支持陣列捕獲，整體或獨(dú)立控制每一個(gè)光阱

　　支持2500個(gè)獨(dú)立光阱,坐標(biāo)定位分辨率0.1nm

　　光阱移動(dòng)步進(jìn)*小分辨率0.1nm

　　光場(chǎng)均一度優(yōu)于99%

　　漂移優(yōu)于4nm每分鐘

　　C.高精度測(cè)力——精度，100fN分辨率@1KHz

　　2.可靠的多樣化實(shí)驗(yàn)解決方案

　　近20年光鑷研發(fā)與應(yīng)用實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)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(gè)進(jìn)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(cè)量的完美解決方案

　　光鑷具有技術(shù)成熟，操控靈活簡(jiǎn)便精準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)多光阱獨(dú)立控制，測(cè)力精度高的特點(diǎn)，但同時(shí)要求樣品環(huán)境要單一清潔。而磁鑷則對(duì)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(dòng)微球，通過力的變化判斷是否是真正的單分子測(cè)量過程。二者在應(yīng)用中都有其*的優(yōu)勢(shì)，二者的結(jié)合使得更多的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(zhǎng)激光捕獲的應(yīng)用解決方案

　　1064nm波長(zhǎng)光鑷是當(dāng)前適用性*廣的激光鑷系統(tǒng)，然而有些特殊樣品材料會(huì)對(duì)1064nm產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸收，或者1064nm的光散射會(huì)影響實(shí)驗(yàn)中其它數(shù)據(jù)的探測(cè)結(jié)果。此時(shí)我們就需要其它波長(zhǎng)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(zhǎng)激光光鑷，二者光路完美結(jié)合，互不干擾，且即可獨(dú)立控制，又可協(xié)同工作。在科研實(shí)踐中具有*的價(jià)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(shí)驗(yàn)觀察手段，激光共聚焦成像測(cè)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(chǎng)/寬場(chǎng)熒光及多相機(jī)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(yàn)系統(tǒng)具有易于控制，樣品消耗量低，樣品制備便捷等特點(diǎn)，在基于液相介質(zhì)或者液相樣品的實(shí)驗(yàn)中具有廣泛的應(yīng)用性。微流控進(jìn)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(dāng)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(xì)觀察與特殊要求實(shí)驗(yàn)的完成。石英或者玻璃芯片雖然更加堅(jiān)固，厚度非常薄，是各種實(shí)驗(yàn)的*，然而價(jià)格不菲，且定制費(fèi)用昂貴，屬貴族型實(shí)驗(yàn)耗材，不利于推廣。現(xiàn)在提供價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)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(shí)解決此問題。 暗場(chǎng)成像是一種觀察幾十納米尺度樣品的低成本，無標(biāo)記觀察模式。然而如果用普通PDMS微流控芯片，因?yàn)榫酃馄鞴ぷ骶嚯x的原因，只能使用干式暗場(chǎng)聚光器，無法形成*的暗場(chǎng)觀察，圖像對(duì)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(shí)驗(yàn)，又可以更好的觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 全內(nèi)反射成像/寬場(chǎng)熒光成像模塊可以使得實(shí)驗(yàn)觀察模式多樣化，有助于更好的分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

　　D.支持sCMOS，emCCD相機(jī)和各種高速相機(jī)

　　高靈敏相機(jī)有助于弱熒光信號(hào)的采集，而高速相機(jī)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(dāng)前光鑷技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)從捕獲操控細(xì)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(duì)于后兩個(gè)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(gè)大型實(shí)驗(yàn)裝置的一部分，此時(shí)如何將光鑷整合進(jìn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jìn)任何其他的大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。只需要一個(gè)光學(xué)窗口，用戶就可以盡情使用高度集成化與自動(dòng)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(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行各種數(shù)據(jù)通訊與協(xié)同控制，使之成為一個(gè)整體。

　　3.適配各種實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景的樣品室與樣品進(jìn)樣系統(tǒng)

　　A.氣溶膠樣品室

　　具備進(jìn)樣口，氣壓平衡口，以及多個(gè)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(jìn)樣方案高精度數(shù)字*進(jìn)樣，一次實(shí)驗(yàn)僅需20微升樣品

　　多進(jìn)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(shí)驗(yàn)

　　Xyz三向電動(dòng)位移臺(tái)，可編程，可尋址

　　主被動(dòng)結(jié)合減震系統(tǒng)；隨機(jī)被動(dòng)減震臺(tái)顯微鏡主機(jī)用（或者光學(xué)平臺(tái)框架）

　　.

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