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光鉗（Opticaltweezer）技術(shù)誕生于20世紀(jì)80年代，發(fā)展于90年代。其基本原理是：當(dāng)一個(gè)微粒（如一個(gè)與生物大分子結(jié)合的硅珠）處于一個(gè)強(qiáng)度按高斯分布的激光光束中時(shí)，由于光場(chǎng)強(qiáng)度的空間變化，光束將對(duì)微粒產(chǎn)生一種梯度壓力，驅(qū)使其移向光束中心，并使其穩(wěn)定在那里。這樣，激光束就似“鉗子”將粒子牢牢地鉗住，并令其隨光束人為地移動(dòng)。光鉗施加在微粒上的壓力取決于光的波長(zhǎng)、光束的寬度及功率等。當(dāng)激光器的功率為幾毫瓦到幾瓦時(shí)，施加于尺寸為微米大小的微粒上的力大約為幾個(gè)到幾百皮(10-10)牛頓。為了不使激光被生物組織強(qiáng)烈吸收，為了不使激光被生物組織強(qiáng)烈吸收，光鉗一般使用近紅外激光器光源。光鉗技術(shù)的重要應(yīng)用是，用以研究和觀測(cè)與肌肉收縮、細(xì)胞分裂、蛋白質(zhì)合成等密切相關(guān)的一類蛋白質(zhì)——分子馬達(dá)。研究時(shí)，將一個(gè)微米大小的硅珠或聚苯乙烯珠與這些分子馬達(dá)接在一起，在顯微鏡下用光鉗鉗住小珠，啟動(dòng)分子馬達(dá)，就可以測(cè)量出分子馬達(dá)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的力。德國(guó)學(xué)者已經(jīng)用激光在卵細(xì)胞膜上打孔，用光鉗將精子抓住并送入卵細(xì)胞，大大提高了體外受精的成功率。今后，新一代的光鉗將具備施力的反饋機(jī)制，使光鉗加在捕捉的離子上的力能改變其大小，從而研究影響分子馬達(dá)的各種因素。光鉗還可以用來(lái)對(duì)細(xì)胞進(jìn)行各種加工等。因此，光鉗將在細(xì)胞工程技術(shù)方面發(fā)揮重要的作用。