布里渊光谱技术与微流控的技术结合2024-05-27 09:01:49
布里渊显微成像光谱仪（如VIPA）的光谱分辨率约为500MH，利用受激布里渊效应，可将之前的光谱分辨率提升至100MHz，但这种方式使用的连续激光照明没有充分利用受激过程的非线性效应，而且所需的高照明功率为265mW，限制了在长时间内用于敏感样品的实时成像，这可能阻碍了其在生命科学中的更广泛应用。最近多个合作团队提出利用脉冲的泵浦探测方案将受激布里渊显微技术所需照明光功率降低10倍。脉冲照明方案降低了受激布里渊显微镜的光毒性，并可对线虫胚胎、斑马鱼幼体和类器官等生物样品的力学特性进行成像。在细胞核生物力学研究方面，已有研究将布里渊光谱技术与微流控技术相结合，利用光散射作为测量核力学特性的参数，提供了一种非接触和高灵敏度的检测细胞核刚度的方法。Ashkin于1970年通过理论计算推测聚焦的激光能推动µm级的粒子，并成功使用激光束将悬浮在水中的µm级乳胶球沿着光轴方向推动。1986 年，Ashkin等人首次证明了单光束光镊，即只需要一束高度聚焦的激光，就可以形成稳定的能量阱能将微粒稳定捕获。在随后的研究中，光镊被证明可用于捕获和操纵细菌和红细胞，以及细胞内的细胞器。光镊也产生位移的变化，伴随产生的力和力矩对感兴趣的生物大分子进行检测，如DNA、肌动蛋白、微管和分子马达。
磁镊的工作原理与光镊类似，也是基于外力操纵微粒而来，两者的不同在于磁镊是通过磁力作用于磁珠实现力的施加，并且磁镊可以避免光镊引起的光损伤。Crick和Hughes于1950年通过磁力拖动、扭转和刺激细胞内的磁性粒子，首次展示了磁镊的作用。
出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.
