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、光譜學、光學定位和納米熱力學中的應用。自從亞瑟·阿什金(Arthur Ashkin)在微粒子上的光學力方面的開創(chuàng)性實驗以來，這一令人興奮的領域已經(jīng)發(fā)展了近50年，它的發(fā)展勢頭仍在不斷擴大，從生命科學到納米馬達，再到量子技術(shù)，為各領域的科研工作者提供了有力工具。

　　光學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，提供了活體研究條件，比如激光光學鑷子易于操縱細胞，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。

　　光學光學鑷子在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)在各個領域的應用。

　　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，各領域的科學家已利用該技術(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)與應用實踐的經(jīng)驗積累，不斷提升設備穩(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。二者在應用中都有其*的優(yōu)勢，二者的結(jié)合使得更多的實驗設計成為可能。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用性。微流控進樣系統(tǒng)或者微流控反應體系與光鑷的結(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，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，或者原子捕獲應用解決方案

　　當前光鑷技術(shù)的應用越來越廣泛，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域。對于后兩個領域，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實驗裝置。只需要一個光學窗口，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。

　　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