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光镊在生物细胞上的应用研究

2022.4.22

对细胞操控的研究

光镊操控细胞,可以高选择性的分选细胞或细胞器 。目前,研究者已经建立了一套分选单条染色体的实验方法,为基因测序提供了更有效、更准确的方法。同时光镊还可用来测量细胞表面的电荷,因为细胞表与荷细胞的生长和细胞的凋亡有着非常密切的关系。

对细胞应变能力的研究

细胞内部的应变能力在通常情况下是很难用显微镜观察到的, 单一的生理学或者形态学参数很难定义细胞的生存能力。光镊是对活体细胞进行非侵入微观操纵的有利工具, 能够诱导细胞产生应变。其发出的近红外连续激光能够诱导线虫类C.elegans发生应变。根据C.elegans 特殊的应变能力,发现在不同的激发波长、激发功率和照射时间内,C.elegans的应变也各不相同。这种方法可在其他动植物细胞中进一步推广应用。

对细胞横向光阱力的研究

对红细胞横向光阱力方面的研究,在该研究中以射线光学计算模型为基础,同时运用类似于求解轴向力的方法,得出了横向力计算公式,对几何尺寸远大于光波长的米氏球状粒子所受激光微束横向光阱力进行了计算,计算结果表明,粒子只有在小于粒子半径的区域内才能被捕获,而不是在整个粒子半径区域,实验中还可以测量作用在粒子上力的大小和粒子的运动速度。微粒大小、相对折射率等对光阱力也产生一定的影响,适当选取各实验参数可增强微粒的捕获稳定性。细胞横向力的研究对光镊的理论有进一步的指导意义。

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