Фотонный силовой микроскоп
Фотонно-силовая микроскопия ( ФСМ ) — это метод микроскопии, основанный на оптическом пинцете . Небольшая диэлектрическая частица (от 20 нм до нескольких микрометров ) удерживается сильно сфокусированным лазерным лучом.
Рассеянный вперед свет, т.е. свет, ориентация которого слегка изменяется при прохождении через частицу, и нерассеянный свет собираются линзой и проецируются на квадрантный фотодиод (QPD), т.е. позиционно-чувствительное устройство (PSD). Эти два компонента создают помехи в детекторе и генерируют сигналы, которые позволяют определить положение шарика в трех измерениях. Точность очень хорошая (всего 0,1 нм), а скорость записи очень высокая (до 1 МГц). Броуновское движение отклоняет бусину из положения покоя. Временная последовательность измеренных положений позволяет определить оптический потенциал , в котором удерживается частица.
PFM чувствителен к окружению частицы и использовался во множестве различных экспериментов, например, для мониторинга пространства, которое может быть заполнено частицами внутри агарозы, или судьбы маленьких латексных шариков, захваченных макрофагами.
Похожая концепция сканирования поверхности шарика оптической ловушкой была изобретена в 1993 году Гисленом и У. У. Уэббом. Название «фотонный силовой микроскоп» впервые было использовано в 1997 году Эрнстом-Людвигом Флорином, Арндом Праллем, Дж. Генрихом Хербером и Эрнстом Х.К. Стельцером во время их пребывания в EMBL, когда они разработали трехмерное обнаружение положения и начали использовать броуновское движение в качестве сканера.
Ссылки
[ редактировать ]- Флорин Э.-Л., Пралль А., Хорбер Дж.К.Х. и Стельцер Э.К. (1997)Фотонная силовая микроскопия на основе оптического пинцета и двухфотонного возбуждения для биологических применений. Дж. Структ. Биол. 119, 202–211.
- Пралле А., Флорин Э.-Л., Стельцер Э.Х. и Хорбер Дж.К. (1998) Локальная вязкость, исследованная с помощью фотонно-силовой микроскопии. Прил. Физ. А 66, С71-С73. два : 10.1007/s003390051102
- Флорин Э.-Л., Пралле А., Хорбер Дж.К.Х. и Стельцер Э.К. (1998)Калибровка фотонно-силовой микроскопии с помощью анализа теплового шума. Прил. Физ. А 66, С75-С78.