德國(guó)弗萊堡大學(xué)微系統(tǒng)工程學(xué)院(IMTEK)Alexander Rohrbach和Matthias Koch教授發(fā)明了一種光學(xué)鑷子,用激光器來(lái)俘獲并掃描微小細(xì)長(zhǎng)的細(xì)菌。
在這之前,光學(xué)鑷子只能夠用來(lái)抓取一個(gè)點(diǎn)上細(xì)菌,無(wú)法實(shí)際操控細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)方向。
在近期的《自然•光子學(xué)》(doi:10.1038/nphoton.2012.232)上,研究小組報(bào)道了該研究成果。研究中,他們使用了一種螺原體細(xì)菌,直徑僅為200 nm,由于沒(méi)有細(xì)胞壁,它們能夠快速改變自身形態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。使用這種最新開(kāi)發(fā)的光學(xué)鑷子,生物物理學(xué)家就可以在細(xì)菌的整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)俘獲它們,并控制其運(yùn)動(dòng)方向。
激光的一個(gè)重要屬性是重疊在一起的光粒子能夠提高或降低光束的亮度。當(dāng)激光照射到細(xì)菌上,并發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí),與非偏轉(zhuǎn)光重疊在一起,會(huì)變得更強(qiáng),因而,產(chǎn)生的三維圖像不僅對(duì)比度高,分辨率也很高。利用這種方式,研究人員每秒鐘就能夠采集到多達(dá)1000張的三維圖像,詳細(xì)記錄下細(xì)菌快速運(yùn)動(dòng)的視頻資料。
弗萊堡大學(xué)生物信號(hào)研究中心Rohrbach說(shuō):“這一研究的物理意義非常有吸引力,因?yàn)榧?xì)菌的運(yùn)動(dòng)與極小的能量變化聯(lián)系在一起,通常這是幾乎不可能進(jìn)行測(cè)量的。所以該成果將成為基礎(chǔ)研究的一種實(shí)用工具。”
未來(lái),研究小組將采用這種方法來(lái)研究其它細(xì)菌的行為和細(xì)胞力學(xué),幫助更好地理解細(xì)菌感染性疾病的機(jī)制。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。