液体环境对光镊稳定捕获的影响

作者：胡春光; 王思蓉; 高晓晴; 苏晨光; 李宏斌; 胡晓东; 胡小唐

来源：纳米技术与精密工程, 2017, 15(06): 431-437.

DOI：10.13494/j.npe.20160098

• 光镊
• 热梯度力
• 非水环境
• 微球捕获

具有高精度和高灵敏度的光镊技术在生物领域,特别是生物单分子力谱测量中,有着广泛和重要的应用.对微米量级粒子的稳定捕获是光镊技术开展应用研究的基础.非水环境在生物单分子研究领域越来越受到重视,本文对不同液体环境影响光阱稳定捕获的热力学因素进行研究,结合热力学仿真建立了热梯度力模型,分析了微球在向会聚光束焦点横向运动过程中受到的热梯度力的变化,并与T矩阵理论仿真得到的光阱力空间分布进行比较,总结了液体环境影响热梯度力的关键参数.在异丙醇环境里捕获直径为5μm硅球的实验中,5μm硅球无法进入光阱.针对这一实验现象,结合实验中微球的运动状态,通过分析仿真的光阱力和热梯度力在空间上的分布差异,给出了合理的解释,证明了上述理论的可行性,为评估不同溶液环境里激光热效应对光阱捕获微球的影响提供了分析方法.

• 出版日期2017
• 单位天津大学; 精密测试技术及仪器国家重点实验室; 加拿大英属哥伦比亚大学