奈米光鑷夾登場
- 上線日期：2008/6/30 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網 http://nano.nchc.org.tw/
英國科學家首度製作出奈米光鑷夾(nano-optical tweezer)。這種以奈米柱(nanopillar)為基礎的裝置有許多優於傳統光鑷夾的優點，而且可以捕捉並移動奈米級的物體。這項突破為操控脆弱的生物細胞及利用奈米級建構單元來製作結構體，增添了一項新利器。
傳統光鑷夾已經問世數十年，是生物、物理及化學中非常重要的新興工具，它能以雷射將微米級物體侷限在光束的焦點附近，即藉此鎖定並移動物體至它處。科學家曾希望以光鑷夾來捕捉奈米級物體，可是這需要功率更高的雷射光，卻會損傷甚至摧毀欲補捉的物體。最近，此難題已經由曼徹斯特大學的Alexander Grigorenko等人解決了，他們的新裝置有更大的補捉力，能更低的雷射功率將物體侷限在更小的空間中。
新裝置含有由成對的奈米柱陣列組成的基板，柱間的縫隙扮演著鑷夾陷井的角色。該裝置成功的要訣在於採用虛光子(virtual photon)將侷限範圍壓縮到超越光源的繞射極限(diffraction limit)，同時抑制捕獲的奈米粒子的布朗運動(Brownian motion)，使其幾乎只剩在傳統光鑷夾中的十分之一，以方便補捉粒子。
Grigorenko等人已經成功地在雙柱陣列表面鎖定了直徑200 nm的聚苯乙烯球，精確度達傳統光鑷夾的10倍。Grigorenko指出，奈米工程、物理及生物學將因奈米鑷夾的問世而受惠，例如生物感測便是一項立即的應用，而像表面增強拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering, SERS)等量測技術也可以輕易地與奈米鑷夾合併使用。
目前該小組正努力優化奈米柱結構以配合生物物理上的應用，他們也希望能合併奈米光捕捉及拉曼測量，並研究如何以他們的奈米結構基板來進行多粒子操控。詳見Nature Photonics doi: 10.1038/nphoton.2008.78。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/34605
譯者:蔡雅芝(逢甲大學光電學系)
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