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全息光镊在生物学研究中的应用
Applications of Holographic Optical Tweezers in Biological Research

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梁言生 1   姚保利 2   雷铭 1  
文摘 作为一种非侵入式的高精度微操控和力传感工具,光镊已被广泛应用于生命科学领域的研究。全息光镊利用空间光调制器调控光场,可以灵活地产生任意排布的光阱阵列,具有比传统单光镊更高的灵活性,目前已在生物医学领域展现出巨大的应用价值。本文综述了全息光镊的基本原理、全息图算法,以及全息光镊在生物学领域的研究进展,希望可以为全息光镊在生物学中的应用研究提供一定的参考。
其他语种文摘 As noninvasive tools of high-resolution micromanipulation and force measurement,optical tweezers have been widely applied to researches in life science.Holographic optical tweezers show higher flexibility than the conventional single-trap optical tweezers in producing arbitrarily patterned trap arrays with the help of the spatial light modulator,which has significant potential in application to the biomedical research.In this paper,we review the basic principle of holographic optical tweezers,hologram algorithm,and the progress in the applications of holographic optical tweezers in biological research.We expect that this review will provide a helpful reference to the community that will apply holographic optical tweezers to the biological research.
来源 中国激光 ,2020,47(2):0207020 【核心库】
DOI 10.3788/CJL202047.0207020
关键词 生物光学 ; 光镊 ; 空间光调制器
地址

1. 西安交通大学理学院, 陕西省量子信息与光电量子器件重点实验室, 陕西, 西安, 710049  

2. 中国科学院西安光学精密机械研究所, 瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西, 西安, 710119

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0258-7025
学科 物理学
基金 国家自然科学基金 ;  中央高校建设世界一流大学(学科) ;  特色发展引导专项资金 ;  国家重点研发计划 ;  中国科学院前沿科学研究计划
文献收藏号 CSCD:6787373

参考文献 共 124 共7页

1.  Ashkin A. Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles. Optics Letters,1986,11(5):288-290 CSCD被引 359 次    
2.  Ashkin A. Acceleration and trapping of particles by radiation pressure. Physical Review Letters,1970,24(4):156-159 CSCD被引 189 次    
3.  Ashkin A. Optical levitation of liquid drops by radiation pressure. Science,1975,187(4181):1073-1075 CSCD被引 10 次    
4.  Garces-Chavez V. Optical levitation in a Bessel light beam. Applied Physics Letters,2004,85:4001-4003 CSCD被引 4 次    
5.  He H. Direct observation of transfer of angular momentum to absorptive particles from a laser beam with a phase singularity. Physical Review Letters,1995,75(5):826-829 CSCD被引 107 次    
6.  Simpson N B. Mechanical equivalence of spin and orbital angular momentum of light:an optical spanner. Optics Letters,1997,22(1):52-54 CSCD被引 97 次    
7.  Friese M E J. Optical angular-momentum transfer to trapped absorbing particles. Physical Review A,1996,54(2):1593-1596 CSCD被引 21 次    
8.  Garces-Chavez V. Observation of the transfer of the local angular momentum density of a multiringed light beam to an optically trapped particle. Physical Review Letters,2003,91(9):093602 CSCD被引 15 次    
9.  Curtis J E. Structure of optical ortices. Physical Review Letters,2003,90:133901 CSCD被引 51 次    
10.  Smith S B. Overstretching BDNA: the elastic response of individual doublestranded and single-stranded DNA molecules. Science,1996,271(5250):795-799 CSCD被引 82 次    
11.  Wang M D. Stretching DNA with optical tweezers. Biophysical Journal,1997,72:1335-1346 CSCD被引 31 次    
12.  Guck J. The optical stretcher: a novel laser tool to micromanipulate cells. Biophysical Journal,2001,81(2):767-784 CSCD被引 13 次    
13.  Visscher K. Construction of multiple-beam optical traps with nanometerresolution position sensing. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics,1996,2(4):1066-1076 CSCD被引 11 次    
14.  MacDonald M P. Microfluidic sorting in an optical lattice. Nature,2003,426(6965):421-424 CSCD被引 42 次    
15.  Dufresne E R. Optical tweezer arrays and optical substrates created with diffractive optics. Review of Scientific Instruments,1998,69(5):1974-1977 CSCD被引 23 次    
16.  Dufresne E R. Computer-generated holographic optical tweezer arrays. Review of Scientific Instruments,2001,72(3):1810-1816 CSCD被引 19 次    
17.  Mikhael J. Archimedeanlike tiling on decagonal quasicrystalline surfaces. Nature,2008,454(7203):501-504 CSCD被引 5 次    
18.  梁言生. 基于纯相位液晶空间光调制器的全息光学捕获与微操纵. 光学学报,2016,36(3):0309001 CSCD被引 13 次    
19.  梁言生. 基于空间光场调控技术的光学微操纵. 光学学报,2016,36(10):1026003 CSCD被引 13 次    
20.  Allen L. Orbital angular momentum of light and the transformation of Laguerre-Gaussian laser modes. Physical Review A,1992,45(11):8185-8189 CSCD被引 754 次    
引证文献 13 篇

1 卢兴园 部分相干照明下的相位恢复方法及应用研究进展 中国激光,2020,47(5):0500016
CSCD被引 7 次

2 马亚云 基于偏振显示的液晶空间光调制器相位特性研究 激光与光电子学进展,2021,58(7):0723004
CSCD被引 1 次

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