依靠激光照射來捕獲和操縱納米顆粒的光鑷為生物和生物化學研究提供了重要的工具。然而，光學衍射極限的存在和高激光功率引起的熱損傷影響了光鑷在生物領域的廣泛應用。近十年來，新型光鑷的出現在一定程度上解決了上述問題，但光鑷中使用的輔助劑仍然限制了其生物相容性。
本文介紹了一種基于低溫環境下膠體熱泳系數信號轉換的納米鑷技術。研究團隊通過使用自制的微流控制冷機，將微流控電池中的環境溫度降低到0°C左右，在這種條件下可以使用較低的激光功率控制單個納米顆粒，無需在溶液中添加額外的溶質。這種新穎的光學鑷子方案為無機納米顆粒和生物顆粒的操作提供了新的可能性。
圖1 單個500納米的PS粒子印刷到Au基底上的過程示意圖。白色箭頭表示正在打印的粒子，黑色箭頭表示已經在基底上打印的粒子，激光功率為0.147 mW，刻度為1 μm。
研究團隊采用鑫圖Dhyana 400DC來滿足實驗對分辨率和靈敏度的需求，同時其良好的成像質量有助于對PS粒子的行為進行定性分析。Dhyana 400DC具有72%的峰值量子效率和低至2.1個電子的讀出噪聲，對于微弱信號的檢測具有一定優勢；其深度制冷技術能夠有效的抑制暗電流噪聲，延長相機的曝光時間；6.5 μm像素尺寸能夠匹配高NA顯微鏡物鏡，能很好地平衡高空間采樣率和高靈敏度的需求，充分發揮光學性能優勢。
參考文獻
Zhou J, Dai X, Peng Y, et al. Low-temperature optothermal nanotweezers[J]. Nano Research, 2023: 1-6.
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