Группой исследователей из Института фотонных наук (ICFO) разработан уникальный нано-пинцет, который позволяет при помощи лазерного луча захватывать в оптическую ловушку и переносить в любое место мельчайшие объекты, вплоть до отдельных молекул вещества.
История разработки подобных инструментов началась в 80-х годах прошлого века. Вначале учеными был разработан оптический пинцет, в котором использовался свет от сфокусированных специальных линз, который сводился одну точку и создавал силы, воздействующие на притяжение сверхмалых объектов. Эта разработка благотворно повлияла на быстрое развитие микробиологии, квантовой оптики и других наук, связанных с манипулированием мельчайших частиц вещества. Но у оптического пинцета был один существенный недостаток – он не мог захватывать объекты размером меньше нескольких нанометров.
Этот недостаток удалось преодолеть после разработки и внедрении плазменного нано-пинцета. Здесь уже использовалась не обычная линзовая оптика, а сфокусированный на золотой микропластине лазерный луч. Он действует как нанолинза, притягивающая и удерживающая наночастицы мельчайших размеров. Долго не удавалось добиться, чтобы научиться манипулировать захваченными наночастицами.
И вот, наконец, проблему удалось решить, сделав следующий шаг в разработке этого уникального инструмента. Был создан плазмонный нано-пинцет на конце оптоволоконной жилы. Для захвата, удержания и манипулирования нанообъектами на конце жилы были вкраплены структуры из золота. Теперь стало возможным держать объекты объемом в несколько молекул вещества в целости и сохранности и переносить из одного места в другое с последующим освобождением от захвата.
Такой нано-пинцет открывает широкие возможности в биологии и медицине. Становится возможным проникать в биологические механизмы вирусов и болезнетворных бактерий. Изучать варианты их развития и распространения, добиваться создания новых методик и препаратов лечения болезней человека. Нано-пинцет позволит создавать миниатюрные механизмы и устройства, которые ранее наука была не в состоянии создать и применять в различных сферах биологии и медицины.