[发明专利]一种精准操控纳米颗粒和生物分子的纳米光镊装置及方法

摘要

本发明公开了一种精准操控纳米颗粒和生物分子的纳米光镊装置及方法，装置包括显微镜，显微镜的载物台上设置有微流通道，微流通道由盖玻片和载玻片组成，微流通道内设置有两根光纤，两根光纤外部均套有玻璃毛细管，玻璃毛细管被固定在可调的光纤调节架上，其中一根光纤的另一端连接有Y型的光纤耦合器，Y型的光纤耦合器的另外两臂分别连接带通滤波器和光纤激光器，带通滤波器的另一端连接光电探测器，另一根光纤的另一端连接有激光器。方法具体步骤如下：步骤1：制备用于精准操控的抛物线形光纤尖端；步骤2：将微透镜固定在光纤尖端；步骤3：利用步骤2中组装好的微透镜来捕获和操控荧光纳米颗粒；步骤4：捕获和操控DNA分子。

主权项

1.一种精准操控纳米颗粒和生物分子的纳米光镊方法，其特征在于，采用纳米光镊装置，所述纳米光镊装置包括显微镜（8），所述显微镜（8）的载物台（15）上设置有微流通道（11），所述微流通道（11）由盖玻片（12）和载玻片（13）组成，所述微流通道（11）内设置有两根光纤（5），两根所述光纤（5）外部均套有玻璃毛细管（10），所述玻璃毛细管（10）被固定在可调的光纤调节架（14）上，其中一根所述光纤（5）的另一端连接有Y型的光纤耦合器（1），所述Y型的光纤耦合器（1）的另外两臂分别连接带通滤波器（2）和光纤激光器（6），所述带通滤波器（2）的另一端连接光电探测器（3），另一根所述光纤（5）的另一端连接有激光器（4），所述显微镜（8）的顶部设置有电荷耦合元件（7），所述显微镜（8）的载物台（15）上方设置有物镜（9），具体步骤如下：步骤1：制备用于精准操控的抛物线形光纤尖端；步骤1.1：用光纤剥线钳剥去光纤中间的涂覆层得到一段长为1~2厘米、直径为100~125微米的裸光纤；步骤1.2：将步骤1.1制得的裸光纤套进一个内径为0.9~1.0毫米，长度为100~150毫米的玻璃毛细管中；步骤1.3：把裸露的光纤水平放置于酒精灯上方的外焰处，在500~550度的条件下，静置28~38秒待光纤达到熔点后，以2毫米每秒的速度将熔融的部分拉细，当拉细的部分在1.6~1.8毫米的长度内直径从120~130微米减少到8~10微米时，把拉制的速度提高到10~15毫米每秒，快速将光纤拉断；步骤1.4：把拉断后的光纤放置到显微镜下观察，可见光纤探针的尖端呈抛物线形，即得抛物线形光纤尖端；步骤2：将微透镜固定在光纤尖端；固定的条件：微透镜的尺寸与光纤尖端的直径相匹配；固定的方法：微透镜与光纤探针通过静电吸引原理进行固定；固定后的状态：微透镜与光纤会稳定地粘附在一起，且光纤尖端的轴线与微透镜中心的偏差会一直保持在250 nm以内；步骤3：利用步骤2中组装好的微透镜来捕获和操控荧光纳米颗粒；步骤4：捕获和操控DNA分子。