光トラップ

光トラップは「光ピンセット」とも呼ばれ、単一レーザービームが近回折限界点に鋭く集光されるときに形成されます。レーザーは誘電体粒子での双極子の変動を誘導し、これらの双極子とレーザーの不均一な電場の相互作用が勾配トラッピング力を引き起こします。

optical tweezers and trapping  

光トラップまたは光ピンセットは、ピコニュートン力を微細な誘電物体にかけ、鋭く集光されたレーザービームを利用して対象となる材料を物理的に保持し、操作し、反発させるために使用するツールです。主にバイオリサーチの分野で使用され、誘電物体は電場勾配に沿ってビームウェストにある最も電界の強い領域に引き付けられます。粒子がビームウェストに捕捉されると、ピンセットで抜かれたかのように別の場所に移動することができます。

ナノメートル以下のスケールで移動することができるため、光ピンセットは誘電体粒子に付いた単一分子を研究するために使用されます。たとえば、DNAと関連タンパク質の特性の生物学的研究は、光トラップと光ピンセットの出現により大幅に進歩しました。対象となる生体分子を詳しく調べるため、多くの光トラップの手順で1 μm連続波レーザーの基本的な波長を利用します。多くの水を含む生体サンプルはこの波長での吸収係数が低く、生体物質の損傷が非常に少ないため、これらの単一周波数の直線偏光レーザーが不可欠です。緑(0.51~0.55 μm)や近赤外線(1.15~1.8 μm)などの波長も使用されます。

TEM00ガウスビームが一般的に使用されますが、エルミートガウスビーム、ラゲールガウスビーム、ベッセルビームなどのレーザービームモードも使用されています。IPGのレーザーは、M2値が1に近く、高度な方向安定性を備えていてビームモードが完璧に近いため、特に光トラップのアプリケーションに最適です。このため、IPGは高度な光トラップ実験を行うために必要な波長、ビームモード、全体的なビーム品質を提供するための、一連のレーザーと関連ソリューションを用意しています。   strand of DNA
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