概述：

NanoTweezer新型激光光鑷系統配備強大的光學捕獲系統，操縱對象涵蓋了單細胞、單分子、細胞器、病毒、核酸、金屬納米粒子、碳納米管、蛋白等。 

輕松操作遠遠小于傳統的光學鑷子的樣品，并保持粒子結構不被破壞;實行新類型的試驗和分析;

避免表面化學;創造新的納米結構;保留了生物分子方面的基礎上，改變了背景的解決方案;捕獲單一的細菌，并觀察它的分裂等。 

NanoTweezer激光控制器、光學諧振芯片以及特殊設計的顯微鏡適配器，能夠直接與現有的顯微鏡設備無縫連接。 

NanoTweezer 激光光鑷儀特性及亮點：

1)無損傷操縱生物微粒

光鑷以一種溫和的、非機械接觸的方式完成夾持和操縱物體，捕獲力是施加在整個微粒上，非機械捕獲那樣集中在很小的面積上，不會對捕獲的生物微粒造成機械損傷和污染。

2) 不干擾生物粒子周圍環境和它的正常生命活動

光的無形性和穿透性，光鑷可以在保持細胞自然生活環境的情況下對其進行捕獲與操縱 

光鑷的所有機械部件離捕獲對象的距離都遠大于捕獲對象的尺度(1000倍)，是遙控操作.

1)簡潔、操縱捕獲能力強、觀測分辨率更高：

系統捕獲操縱能力：

新一代納米激光光鑷系統，采用新型集成光學、光子共振技術，能對納米至微米級的粒子輕松操作和捕獲 

粒子捕獲操縱尺寸范圍：10nm-5微米； 

還可以增強生物分子觀測的分辨率，捕捉細菌觀測器分裂過程。 

觀測分辨率更高 

光鑷與高空間分辨率的技術相結合，使之具備精細的結構分辨能力和動態操控與功能研究的能力 

捕獲操縱粒子種類：

A)生物材料，諸如蛋白質聚集體、蛋白質晶體、抗體與微管等等； 

B)納米材料，諸如量子點、碳納米管、高分子小珠、納米硅、納米*等。 

C) 單個細胞、病毒、核酸、納米顆粒、碳納米管和蛋白質的可逆納米級操作 

2)優于傳統光鑷系統：

該系統采用以芯片為基礎的光子共振捕獲技術，可以實現多種應用，如操作遠遠小于傳統的光學鑷子的樣品，并保持粒子結構不被破壞； 

普通光鑷只能捕捉和處理100納米及更小的物體；該系統通過使用新技術集成光子克服光的散射障礙，該系統的光學諧振器可以增強是由波導產生的光學梯度的強度。由于集中了更強的光點，可以操縱大達到1064nm的粒子。 

3)系統聯機能力強：

能與科研級正置顯微鏡聯用； 

能與激光顯微鏡拉曼光譜儀聯用； 

典型應用：

—精確捕獲微粒和牽引微粒是光鑷基本的功能 

光鑷捕獲的粒子在幾納米到幾微米,在這個尺度上,它提供了一種對宏觀現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,比如激光光鑷易于操縱細胞,可有效分離各種細胞器,并在基本不影響環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.

1.單細胞領域應用

1.1 捕獲牽引納米級微粒 (細胞的捕獲和分離)

 用波長為1064納米的激光將凝聚物移動了近半米,而過去通常采用的磁學方法,只能將凝聚物移動很短的距離.

該新納米激光光鑷粒子捕獲操縱尺寸范圍：10nm-5微米，激光光鑷可容易地操縱細胞， 能有效地分離各種細胞器，并在基本不影響環境的情況下對捕獲物進行無損活體操作。 

通過對細胞的捕獲和分離便可了解細胞的諸多特性如細胞間的粘附力、細胞膜彈性、細胞的應變能力及細胞的生理過程如細胞融合等，從而有效地了解細胞的真實生理過程。

1.2 研究細胞的應變能力

細胞內部的應變能力在通常情況下很難用顯微鏡觀察。而光鑷可對活體細胞進行非侵入微觀操縱,能夠誘導細胞產生應變.

1.3 測量紅細胞膜的彈性

紅細胞膜彈性是血液的生理功能指標,在測量紅細胞膜彈性的技術中,雙光鑷法是直接、準確的方法.

1.4促進細胞融合

把光鑷同激光微束(光刀)耦聯起來可實現激光誘導細胞融合, 當前*的轉基因技術就是利用光鑷和光刀將DNA導入細胞而實現基因轉移,這種方法可節約大量資源、縮短轉基因時間、提高成功率。 

1.5直接應用于動物體內研究對細胞進行實時觀察、操控與測量，實施非接觸式手術的實驗

激光鑷可直接深入到動物活體內對細胞進行實時觀察、操控與測量，實施非接觸式手術的實驗，從而開拓了光鑷技術研究活體動物新領域，為活體研究和臨床診斷提供了一種全新的技術手段.

在活的動物體內研究細胞生長、遷移、細胞及蛋白質間相互作用等生物學過程，對生命科學、醫學研究以及臨床診斷具有重大意義，因此體內研究技術一直是活體研究熱點之一。 

2.單分子研究領域中的應用

2.1 定量測量生物大分子的力學特性

生物大分子通常被束縛在直徑約1um的聚苯乙烯小球上，而介質小球則通過光鑷技術被俘獲在光阱中。通過光鑷對單分子進行扭轉、彎曲、拉伸操作來研究其力學特性。這些研究對研究蛋白自組裝及細胞間的作用有重要意義。

2.2 對生物大分子進行精細操作

用光鑷解開了DNA的分子纏繞，對生物大分子的折疊構象進行了深入的研究；用雙光鑷法對DNA分子扭轉、打結，為細胞內蛋白纖維相互作用等分子力學的研究開辟了新途 

光鑷可以跟蹤和描述單個分子之間的結合情 

2.3 分子水平上的特異識別和生命調控

光鑷所具有的納米量級的操控精度和觀測精度，使得光鑷可將要觀察的對象按需要進行配對，并觀察配對的新變化;

這使人們能在納米尺度上實時動態地研究細胞特異性識別中的單分子機制并顯示其特異性相互作用， 從而為解開細胞特異性分子識別提供微觀信息。 

2.4 在分子馬達研究中的應用

光鑷在生物大分子研究中重要的成果之一是動力原蛋白的研究。科學家利用光鑷觀察到了生命運動的元過程，發現分子馬達是以步進方式運動， 并且測量了步長，給出單驅動蛋白分子產生的力及其速度與ATP濃度的函數關系。

NanoTweezer顯微鏡納米激光鑷操控轉換裝置的組成部分

1)臺式NanoTweezer激光器控制儀(NanoTweezerTM Instrument)

臺式NanoTweezer儀含有操作Optofluidics NanoTweezer系統所需的所有光學和微流控的基礎設施，以及從nanotweezer芯片連接到儀器的即插即用操作的光纖和流控管。 

 2)  NanoTweezer芯片(NanoTweezer Chips)：

2.1包含光學部件及微流光波導控芯 

2.2光子共振器設備 

2.3高光學質量的微流控光波導芯片 

該NanoTweezer芯片包含光子共振器設備以及高光學質量的微流控光波導芯片。考慮到客戶昂貴的樣品。通道容積少于300 nL(可調)，硬耦合的光纖連接到芯片不再需要任何光學校準，即可在整個實驗過程保持穩定。 

 3) NanoTweezerTM芯片與顯微鏡的適配器(Custom Microscope Mounts) 

特別設計定制的顯微鏡適配器，使NanoTweezer芯片與現有的顯微鏡設備即插即把直接連接。流體樣本通過芯片下側的顯微流動池入口放進去。該安裝件不到5分鐘，連接、卸下來極為方便。 

4) NanoTweezer電腦控制系統

NanoTweezer電腦控制系統可以使用自定義的圖形用戶界面直接操縱。易于使用的圖形用戶界面，可同時及持續控制流的速度和激光功率。該接口還提供了探測器功率的直接反饋。 

系統參數

1、系統聯機能力：

1. 能與科研級正置顯微鏡聯用 

2. 能與激光顯微拉曼光譜儀聯用 

2、捕獲與操縱能力：

新型納米光鑷系統NanoTweezer，采用*的集成光波導和共振體技術，通過微芯片發出的激光捕獲與操縱叢納米至微米級的粒子。可以實現多種應用，如操作遠遠小于傳統的光學鑷子的樣品，并保持粒子結構不被破壞;實行新類型的實驗和分析.

2.1 粒子捕獲操縱尺寸范圍：10nm-5微米 

2.2 操作對象涵蓋了單個細胞、單個分子、病毒、核酸、納米顆粒、碳納米管和蛋白質 

3、激光器：

3.1激光波長(Wavelength) ： 1065nm

3.2激光功率(Optical Power) ：0—500 mW連續可調 

3.3光纖接口： FC / APC SMPM

3.4光電隔離(Optical Isolation) ： 33-38 dB

4、顯微鏡流動池：

4.1大壓力：20psi (1psi=6.895kPa)

4.2流動速度：80nl/min (min)–1000ml/hr (max)

5、與顯微拉曼光譜儀聯用附件

5.1 光鑷與拉曼光譜儀聯鏈接適配器 

5.2 OD6帶阻濾光片（1064nm） 

6、儀器尺寸：

8“（寬）X14”（長）x9“（高）

典型應用：

激光光鑷在單細胞、單分子科學中的研究應用 

生物醫學中光鑷的運用 

光鑷技術應用于動物體內研究取得新進展