光镊技术

光学微纳操控（光镊）技术作为微纳尺度下研究物体运动及其相互作用的关键技术，具有重要的应用价值，因其具有非接触、无损伤、精度高等优点，在物理、化学、微机械、生物大分子互作等领域应用广泛。光对物体的操纵依赖于光与物体之间的动量传递，线动量的传递可实现物体的捕获与平动，而角动量的传递则可导致物体的旋转。当圆偏振高斯光束经过汇聚后其自旋角动量可转化为轨道角动量，进而使被物体产生轨道旋转。然而，在线性相互作用条件下，这种轨道旋转的速率很低（不超过1Hz），且形成的轨道半径通常都在微米量级。

近日，上海交大环境科学与工程学院肖化云团队（大气科学团队）的李晨曦助理教授使用两束相向传播的激光，自主构建了捕获气相颗粒物的光镊系统来研究大气颗粒物的演化过程。这是国内首个基于相向传播光束、应用于大气颗粒物研究的光镊系统。

据外媒报道，由悉尼科技大学(UTS)生物医学材料和设备研究所的研究人员开发的光镊技术的重大进展将有助于推动生物医学研究。

香港中文大学（中大）物理系助理教授杨森教授、德国斯图加特大学物理系夏慷蔚博士率领的研究团队，最近研发了一种全新的「万能墨水」，配合单步激光直接写入技术，只需一些简单仪器便可掌握精准工艺，制作高性能芯片，大大减低生产成本。

光镊技术以其精密的力操控与测量性能，在生物大分子力与构象动力学研究中大放异彩，如核酸和蛋白质的折叠动力学研究。常规的光镊力谱测量方法主要采用三维平动方式拉伸耦合生物大分子样品的微球，但平动测试无法测量单个生物大分子在生命活动中肩负重要作用的旋转运动，如DNA自身的螺旋结构及其在很多重要生命过程中展现的转动特性。角旋转光镊技术被认为是解决这一难题的有效方法，是光镊技术研究的重要方向。