飞秒红外激光纳米尺度微操作和微加工系统

         Femtocut是一套采用红外波段飞秒激光器作光源，可以对生物医学样品，多种有机和无机材料进行光学细微加工和处理的设备。具有超精密切割，钻孔结合高分辨率非介入式3D成像等功能。它可以：

  l  用于光学基因转移的靶定向转染。

l  细胞内染色体分离

l  组织切片中单细胞分离

l  光学方法击出细胞元素

l  纳米加工和光学波导写入

l  光学数据存储

           设备外观图片                 透明材料和生物细胞的3D纳米加工系统

产品概述：

         Femtocut系统采用紧凑的近红外皮秒激光器对透明材料进行3维纳米加工。低能量（亚纳焦至纳焦）高至90兆赫兹重复频率的激光脉冲通过高数值孔径（NA1.3）光学组件聚焦并在亚飞升（<10^-15升）体积内产生光学击穿。光束能量密度可用一台电机驱动的衰减器控制。焦点区域光功率密度可达几个TW/cm²的水平，于是可以通过多光子电离过程进行超精细的剥蚀加工。加工zei小尺寸小于70纳米（半高全宽度）。设备的基本结构是一台配置了高速检流计振镜扫描组件的常用显微镜。能够以亚微米精度进行全幅扫描，局部区域（ROI）扫描，线扫描以及单点剥蚀（点扫描，钻孔）等模式的加工操作。配置了一台电机驱动平台用于大区域加工操作。聚焦光学元件安装于压电陶瓷驱动平台上，可实现精度为40nm的垂直定位。Femtocut还是一套非介入式层析诊断工具。可以对样品进行高分辨率成像来选择微加工处理的目标区域，也可同时监视剥蚀处理的效果。

  飞秒激光脉冲分离染色体                     人染色体的纳米加工处理

  染色体内部孔洞的加工              CHO细胞的靶定位转染。GFP质粒通过一个瞬

                                        态生成的亚微米小孔导入到细胞膜中

应用领域:

超短脉冲激光已经成为半导体，金属材料，介电材料，高分子材料和生物组织的纳米结构成型的强大工具，显示了不可替代的卓越的性能。在大多是材料中，紫外激光具有较强的线性吸收，所以其仅适用于进行表面团成型。作为鲜明对比，Femtocut 则能够提供真正的三维加工处理。其能够处理的深度可达100μm. 加工线宽达到亚微米量级。通过采用焦点区域的多光子电离过程，切割尺寸可以突破衍射极限的限制。这一系统可以在对近红外透明的材料上进行直接的纳米微尺度结构写入。这一能力大大开拓了在工业，医疗和科学研究领域的应用范围。

    飞秒激光纳米尺度微成型技术已经用于波导刻写，光掩膜加工和某些特殊材料的表面改性领域。更进一步，还可在多种材料上进行细微钻孔。

激光诱导细胞膜瞬态改变

眼组织纳米尺度结构成型：角膜薄片制备

超快激光和生物材料的相互作用的一个重要特点是其作用区域强烈地被限制在焦点区域，这样就大大地减小了对邻近组织的损害。于是，可以利用这一特性将突变组织和正常生命细胞分离开来。Femtocut的高空间分辨率处理能力还可以在不发生任何显见的损害效应情况下将单细胞器从细胞中撞击出去。

           Femtocut这种极强的局域工作特性使其具有成为实现DNA操控的强大工具的潜能。它可以用来对染色体某些特定的基因片段进行光学去活性处理。不仅如此，飞秒激光脉冲还显示了应用于人类染色体片段分离以及高度局域的基因和分子转移的前景。

不同材料上进行结构成型：A：金                                              B: 硅  

                        C：玻璃                      细胞间连接的激光加工处理处理前

细胞间连接的激光加工处理(处理后）

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途