Optische Pinzetten
Mit einer optischen Pinzette lassen sich kleinste Objekte gezielt einfangen und bewegen. Diese Manipulation ist möglich, indem mikroskopische Teilchen durch das elektromagnetische Feld eines Lasers in Richtung des Ortes mit maximaler Lichtintensität bewegt werden. In der Biophotonik wird diese Technik insbesondere auf Zellen angewandt, die damit auch sortiert werden können.
Für eine einfache und weitverbreitete Umsetzung einer optischen Pinzette wird ein Laserstrahl in ein optisches Mikroskop eingekoppelt, der dadurch in der Objektebene fokussiert wird. Bei der Auswahl des Lasers ist darauf zu achten, dass die zu manipulierenden Partikel für diese Wellenlänge transparent sind und der Laser ein Gaußprofil aufweist. Sobald das zu greifende Teilchen in den Fokuspunkt eingebracht wird, führt jede Abweichung zu einer Rückstellkraft in den Fokuspunkt und das Teilchen befindet sich in einer optischen Falle.
Oft wird ein solcher Aufbau mit einem zweiten Laser einer anderen Wellenlänge ergänzt, der zur Bearbeitung der Teilchen als Laserskalpell dient. Komplexere, holographische optische Pinzetten nutzen mehrere kontrollierbare Fokuspunkte, die sich über einen Spatial Light Modulator (SLM) erzeugen und auch bewegen lassen. Dadurch ist es nicht nur möglich ein Teilchen einzufangen, sondern auch zu bewegen oder auszurichten.
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