بیوفوتونیک

1 برنامه

1.1 تشخیص مبتنی بر Raman و FT-IR

1.2 برنامه های دیگر

1.2.1 پوست

1.2.2 موچین نوری

1.2.3 میکرو-چاقوی لیزری 

میکروارولوژی مبتنی بر موچین نوری مواد نرم و سلولهای زنده

موچین های نوری از یک پرتوی لیزر بسیار متمرکز برای ایجاد یک دام پایدار برای محدود کردن یک یا چند ذره به اندازه میکرون یا نانو در فضای سه بعدی استفاده می کنند ، این امکان را فراهم می کند که بدون هیچ گونه تماس مکانیکی ، ذرات کاوشگر میکروسکوپی را در خود جابجا کنید. نمونه. از زمان اولین تظاهرات آن در سال 1986 توسط اشکین و همکاران.  ، از موچین نوری تک پرتو برای دستکاری اشیا objects میکروسکوپی مانند ذرات کلوئیدی ، مولکول های زیستی و سلول های بیولوژیکی استفاده شده است . 

جایزه نوبل فیزیک سه محقق لیزر را برای دریافت جایزه 2018 هدف قرار داده است

آکادمی سلطنتی علوم سوئد گفت ، محققان آرتور اشکین ، جرارد مورو و دونا استریکلند روز سه شنبه جایزه نوبل فیزیک 2018 را به دلیل "اختراعات پیشگامانه" در زمینه لیزر دریافت کردند.

آکادمی گفت ، نیمی از جایزه به اشکین تعلق می گیرد ، در حالی که مورو و استریکلند نیمی دیگر را تقسیم می کنند.

این امر اشکین ، یک شهروند آمریکایی را "بخاطر موچکهای نوری و کاربرد آنها در سیستمهای بیولوژیکی" در بررسی و دستکاری ویروسها ، باکتریها و سلولهای دیگر اعتبار داد.

مطالعات موچین نوری کمی در Vivo

موچین های نوری در کشف مکانیسم هایی که پروتئین های موتور برای تولید و واکنش به نیرو استفاده می کنند ، نقش اساسی داشته اند. در حالی که تله های نوری در درجه اول برای سیستم های خالص سازی شده ، آزمایشگاهی استفاده شده اند ، روش های در حال ظهور امکان اندازه گیری در سلول های زنده را فراهم می کنند که در آن نوسان فعال ، محیط ویسکوالاستیک و ضریب شکست مختلف کالیبراسیون دستگاه را پیچیده می کند. 

نظریه دقیق موچین نوری و کاربرد آن در کالیبراسیون مطلق

موچین های نوری به ابزاری قدرتمند برای تحقیقات اساسی و کاربردی در زیست شناسی سلول تبدیل شده اند. در اینجا ، ما یک تئوری تجربی تأیید شده برای نیروهای به دام انداختن تولید شده توسط موچین نوری را بر اساس اولین اصول توصیف می کنیم که اجازه می دهد کالیبراسیون مطلق داشته باشد. به دلایل آموزشی ، مراحلی که منجر به توسعه نظریه در طول 15 سال گذشته شد ، مشخص شده است. نتایج برای طیف وسیعی از شعاع های میکروسفر ، از رژیم ریلی تا یک اشعه نوری اشعه ، برای قطبش های مختلف و ارتفاعات به دام انداختن ، از جمله تمام دامنه های پارامتر معمول استفاده می شود.  

تئوری و طراحی موچین نوری

سی سال پس از اختراع آنها توسط آرتور اشکین و همکارانش در آزمایشگاه های بل در سال 1986 ، موچین های نوری (یا تله ها) به ابزاری همه فن حریف برای رفع مشکلات بیولوژیکی متعدد تبدیل شده اند. به زبان ساده ، یک تله نوری یک پرتوی لیزر بسیار متمرکز است که قادر به نگه داشتن و اعمال نیرو بر روی اجسام دی الکتریک به اندازه میکرون است. با این حال ، توسعه آنها در چند دهه گذشته این ابزارها را از ابزار بوتیک به ابزارهای همه کاره بیوفیزیک مولکولی تبدیل کرده است.  

موچین نوری

موچین نوری

موچین های نوری را می توان به سادگی یک زمین گلف متشکل از نور توصیف کرد ، جایی که ممکن است یک چاه پتانسیل منفرد یا چندگانه وجود داشته باشد (شبیه سوراخ های زمین گلف) از بعد فضایی به ترتیب طول موج نوری که برای ساخت موچین استفاده می شود . ذرات دی الکتریک یا حتی فلز در این "حفره" بالقوه قرار می گیرند (در صورت تلاش برای بیرون آمدن آنها در واقع احساس نیروی بازیابی به سمت مرکز سوراخ می کنند) و ساعتها به صورت پایدار گیر می افتند. 

جایزه نوبل فیزیک 2018 برای موچین های نوری

جایزه نوبل فیزیک 2018 برای موچین های نوری

جایزه نوبل فیزیک 2018 "به دلیل اختراعات پیشگامانه در زمینه فیزیک لیزر" اعطا شده است. "به دلیل موچین های نوری و کاربرد آنها در سیستم های بیولوژیکی" نیمی از جایزه نوبل به آرتور اشکین اعطا شده است. گزیده ای از سهم عظیم اشکین در زمینه موچین های نوری از بیانیه مطبوعاتی جایزه نوبل 2018. 

آرتور اشکین ، برنده نوبل و پیشگام به دام انداختن نوری ، در سن 98 سالگی درگذشت

آرتور اشکین ، برنده نوبل و پیشگام به دام انداختن نوری ، در سن 98 سالگی درگذشت

آرتور اشکین ، برنده جایزه نوبل ، در سن 98 سالگی درگذشت. اشکین ، مشهور به کار پیشگام خود در ایجاد موچین نوری ، اولین کسی بود که نیروهای گرادیان نوری را روی اتم ها مشاهده کرد ، اولین کسی که خنک کننده لیزری اتم ها را انجام داد معروف به " ملاس نوری "و اولین کسی که به دام افتادن نوری اتم ها را مشاهده می کند. کار وی در زمینه به دام انداختن نوری و دستکاری ذرات کوچک دی الکتریک با استفاده از نیروهای شیب نوری می تواند پایه ای برای آینده تحقیقات فیزیک در اتمهای فوق سرد و گیر افتاده باشد.

گروه پژوهشی عطفان نژاد و ساتری