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鑷子 |列兵
“光鑷子”不是一個(gè)實(shí)體,是一種技術(shù),它是靠激光來操作的。我們知道,激光有強(qiáng)度高、單色性好等優(yōu)點(diǎn)。二十多年前,人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)一束激光在物質(zhì)中傳播時(shí),如果一些光線不平行,而是逐漸聚攏或逐漸散開,就會(huì)對(duì)物質(zhì)產(chǎn)生一種“梯度力”的作用。另外,我們還知道,光從一種物質(zhì)進(jìn)到另一種物質(zhì)的過程中會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。如果在某種液體中放一個(gè)用聚苯乙烯制成的直徑小于1微米的小球,那么光從溶液進(jìn)入小球時(shí)就會(huì)發(fā)生折射,而且折射角小于入射角。讓一束經(jīng)過聚焦透鏡的激光穿過溶液進(jìn)入小球,這束光先在小球內(nèi)會(huì)聚,然后又分散射出小球。在光聚攏和散開時(shí)都有梯度力作用在小球上。只要小球的球心偏離透鏡焦點(diǎn),小球受到的總的梯度力便不等于零,并且總是指向焦點(diǎn)。這樣,小球便會(huì)向透鏡焦點(diǎn)移動(dòng),激光就通過梯度力牢牢地“夾”住了小球。人們?cè)O(shè)法把小球粘在要研究的生物分子上,用“光鑷子”“夾”住小球,同時(shí)也就帶動(dòng)了生物分子,從而對(duì)其進(jìn)行研究。
“光鑷子”有多種用途。開始,物理學(xué)是用它來操作電介質(zhì)微粒,甚至單個(gè)原子,以便研究它們的性質(zhì),如今,“光鑷子”又被生物學(xué)家所看好,在跨世紀(jì)新興學(xué)科領(lǐng)域里大顯身手。科學(xué)家已經(jīng)做到用“光鑷子”按住一個(gè)細(xì)胞,用一把“激光刀”把細(xì)胞膜切開,再用另一把“光鑷子”把其它細(xì)胞的細(xì)胞器放入這個(gè)細(xì)胞內(nèi),以達(dá)到人為的改變這個(gè)細(xì)胞的生物特性的目的。也有人用“雙鑷子”技術(shù)精確的測(cè)量單個(gè)肌肉蛋白分子“走動(dòng)”的“步長(zhǎng)”,以及它能夠產(chǎn)生的作用力的大小,這為研究動(dòng)物肌肉活動(dòng)的機(jī)理打下了基礎(chǔ)。
“光鑷子”已成為細(xì)胞生物學(xué)中一種重要的實(shí)驗(yàn)“工具”,它的應(yīng)用前景將會(huì)越來越廣。
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