北海道大学研究生院副教授坪井泰之领导的研究小组近日利用金属中自由电子的振动开发出一种新型的光镊，可以自由捕捉、固定此前无法捕获的比细胞还要小的高分子粒子。相关研究成果已经发表在国际光学工程学会(The International Society for Optical Engineering，SPIE) 的电子期刊《SPIE Newsroom》上。

        光镊是利用高强度激光束在聚集后可形成光阱，微小物体受光压而被束缚在光阱处，使得人们可以通过移动激光束来移动光阱，进而控制微小物体移动的技术。该技术广泛应用在微细加工及生物学研究上。但是，此前的光镊技术受光强问题影响，无法对比细胞更小的如蛋白质、DNA 等高分子物质进行操作。

        研究小组此次将研究重心放在如何增加光的强度，最终选择并利用了“等离子体激元共振”的现象。利用此现象，可将光强提高一万倍，相应地对物体的捕捉能力也可提高一万倍。

        研究小组首先在培养皿中放置了一块玻璃基板，再在玻璃基板上用金粒子建造了一个四面体金字塔，之后将近红外线打在金字塔上引起“等离子体激元共振”现象，培养皿中的水溶液里的高分子材料很快就被捕捉并固定在金字塔的底角。此后，科学家又用该装置捕捉到比细胞、病毒等还要小的纳米级高分子粒子，并自由地将这些粒子排列成六角形、链状等不同形状。

        利用此次开发出的新型光镊，异种分子问的化学合成及DNA杂交等研究都将成为可能。结合近年来新开发出的DNA 微阵列技术，有望为远程医疗及各种临床检查业务带来大幅变化。

 

 

(译自SciencePortal 网站)