依靠激光照射來(lái)捕獲和操縱納米顆粒的光鑷為生物和生物化學(xué)研究提供了重要的工具。然而，光學(xué)衍射極限的存在和高激光功率引起的熱損傷影響了光鑷在生物領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。近十年來(lái)，新型光鑷的出現(xiàn)在一定程度上解決了上述問(wèn)題，但光鑷中使用的輔助劑仍然限制了其生物相容性。
本文介紹了一種基于低溫環(huán)境下膠體熱泳系數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換的納米鑷技術(shù)。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)使用自制的微流控制冷機(jī)，將微流控電池中的環(huán)境溫度降低到0°C左右，在這種條件下可以使用較低的激光功率控制單個(gè)納米顆粒，無(wú)需在溶液中添加額外的溶質(zhì)。這種新穎的光學(xué)鑷子方案為無(wú)機(jī)納米顆粒和生物顆粒的操作提供了新的可能性。
圖1 單個(gè)500納米的PS粒子印刷到Au基底上的過(guò)程示意圖。白色箭頭表示正在打印的粒子，黑色箭頭表示已經(jīng)在基底上打印的粒子，激光功率為0.147 mW，刻度為1 μm。
研究團(tuán)隊(duì)采用鑫圖Dhyana 400DC來(lái)滿足實(shí)驗(yàn)對(duì)分辨率和靈敏度的需求，同時(shí)其良好的成像質(zhì)量有助于對(duì)PS粒子的行為進(jìn)行定性分析。Dhyana 400DC具有72%的峰值量子效率和低至2.1個(gè)電子的讀出噪聲，對(duì)于微弱信號(hào)的檢測(cè)具有一定優(yōu)勢(shì)；其深度制冷技術(shù)能夠有效的抑制暗電流噪聲，延長(zhǎng)相機(jī)的曝光時(shí)間；6.5 μm像素尺寸能夠匹配高NA顯微鏡物鏡，能很好地平衡高空間采樣率和高靈敏度的需求，充分發(fā)揮光學(xué)性能優(yōu)勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
Zhou J, Dai X, Peng Y, et al. Low-temperature optothermal nanotweezers[J]. Nano Research, 2023: 1-6.
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