[实用新型]一种可操纵的光镊模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及光镊领域，尤其涉及一种可操纵的光镊模型。

背景技术

根据麦克斯韦理论，光在传输过程中其本身不仅带有能量，同时还携带动量。现在广泛采用的微器件光驱动技术主要利用光的动量，典型的例子是光镊，利用强聚焦的光束焦点附近的强光场来捕获、操作微小物体的装置。

光镊技术是利用光与物质间动量传递的力学效应而形成的三维梯度光阱来操纵微粒的技术。由于光镊存在独特的工作原理，它可以用于微小颗粒的捕获与操纵，并且可以非接触地控制活体物质，所以光镊系统广泛应用于生物学领域。

现有的光镊技术应用领域，一般是直接利用光镊装置形成三维梯度光阱来操纵微粒，光镊装置可以根据需要，对三维梯度光阱进行调整，是一种方便快捷的装置。但这种光镊装置具有局限性：当所述微粒为活体物质如细胞时，在操纵过程中会产生热效应，在一定程度上损伤细胞，因此需要考虑到光对微粒的影响，对光的强度、类型等都有要求，这对光镊装置提出了严苛的要求；不仅如此，如果所述微粒形状不规则，如神经细胞，则很难直接利用三维梯度光阱进行操纵。

光镊装置的局限性，对光镊技术的发展、应用提出了新的考验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可操纵的光镊模型，通过光镊装置操纵光镊模型，再通过光镊模型操纵微粒，间接地解决了现有技术中光镊装置的局限性。

本实用新型是这样实现的：一种可操纵的光镊模型，包括至少三个驱动杆和一个躯体，所述驱动杆分别设在所述躯体的两侧和后端，所述躯体的前端设有用于操纵微粒的操纵部。

使用时，利用光镊装置形成三维梯度光阱，作用于所述可操纵的光镊模型的一个或者多个驱动杆上，由于光具有动量，因此所述驱动杆可以在光镊装置的驱动下发生位置变化，带动操纵部移动，对微粒进行操纵。

采用此技术方案，设置在躯体的三个方位上的驱动杆，有利于在操纵时进行受力分析，也使所述可操纵的光镊模型不容易侧翻；这种可操纵的光镊模型结构简单、不容易侧翻，间接地利用了现有技术中的光镊装置对微粒进行操纵，避免了光线对活体物质如细胞的损害。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动杆包括长杆和球体，所述球体通过所述长杆与所述躯体连接，所述球体包括光刻胶材料。

光刻胶是指一大类具有光敏化学作用（或对电子能量敏感）的高分子聚合物材料；又叫抗蚀剂，也叫光阻剂，英文名称为resist。采用光刻胶材料制成的球体，其对光更加敏感，能使光镊装置更容易定位到球体上去，通过驱动球体，实现对可操纵的光镊模型的操纵，设置为球体，其目的是不仅是为了方便移动，而且为了增加光的接触面积，提高操纵效率。

作为本实用新型的进一步改进，所述操纵部包括平面或者弧面。人们可以根据不同微粒的形状，选择不同的操纵部。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动杆为三个，所述躯体为长方体，所述躯体的长和高分别形成第一平面、第二平面，所述躯体的宽和高分别形成第三平面、第四平面，所述三个驱动杆分别设置在第一平面、第二平面和第三平面上，所述操纵部设在第四平面上。采用此技术方案，驱动杆数量少，容易制作，受力对称，容易操纵。

作为本实用新型的进一步改进，所述躯体的长为40-60μm，宽为10-30μm，高为10-20μm。采用此技术方案，适用于大部分的细胞、微粒的捕获、操纵工作。

作为本实用新型的进一步改进，所述球体的半径为5-10μm，所述长杆的一端嵌入到所述球体的内部。采用此技术方案，适用于大部分的微粒的操纵工作。

作为本实用新型的进一步改进，所述球体由SU-8光刻胶制成。采用此技术方案，SU-8光刻胶的性能优良，价廉易得，成本低。

作为本实用新型的进一步改进，所述可操纵的光镊模型由SU-8光刻胶制成。

所述可操纵的光镊模型通过全息光镊装置进行操纵，其操纵过程包括所述全息光镊装置发射高斯光作用在所述可操纵的光镊模型的球体上，使所述可操纵的光镊模型移动。

高斯光是指通常情形下，激光谐振腔发出的基模辐射场，其横截面的振幅分布遵守高斯函数的光线。高斯光是一种在光镊领域广为应用的光线。全息光镊装置是利用全息元件构建的具有特定功能的光场的光镊装置，它的使用面广，可以完成如单粒子的旋转、多粒子的操控和分选等功能。

采用上述的技术方案对可操纵的光镊模型进行操纵，操纵灵活，满足了不同使用者对微粒的不同的操纵动作的要求。