光鑷拉曼光譜技術
產品簡介
光鑷拉曼光（guāng）譜技術（laser tweezers Raman spectroscopy LTRS）結合光鑷與顯微拉曼光譜技術，可對單個微納顆粒或單細胞進行（háng）操控與（yǔ）生化分析。常規顯（xiǎn）微拉（lā）曼光譜技術可以獲得微米尺度（dù）分子結構信（xìn）息，但是對於懸（xuán）浮氣/液體中微小粒子（zǐ）或細胞樣品檢測時，由於布朗（lǎng）運動或溶液懸浮等因（yīn）素，很難對樣品進行*準定位與測量（liàng）。光鑷技術可以（yǐ）穩定束縛與操縱微納（nà）顆粒（lì）及生物（wù）分子，有效解決懸浮微顆粒的*準（zhǔn）檢測。
光（guāng）鑷（niè）技術對微粒的操控是非接觸（chù）的遙控方式，不（bú）會給對象造成機械損傷，可穿過（guò）氣/溶液表層界（jiè）麵檢（jiǎn）測內部顆粒物信息（xī），同時，光鑷捕（bǔ）獲的微粒尺度為幾（jǐ）十納米到幾十微（wēi）米，是生物細胞、細胞器、生物（wù）大分子以及氣溶膠等物質尺度範圍。拉曼光譜亦是一種無損傷的分子光譜技術，具有譜峰（fēng）信息豐富，特異性強等優勢，因（yīn）此，光鑷拉曼適用於微納米尺度的單分子研（yán）究領域應用。
典型應用
1、單細胞成分分析，鑒定（dìng），以及細胞分選（xuǎn）、膜（mó）層原（yuán）位力學分析
2、氣（qì）溶膠單顆粒粒徑大小、形貌特征（zhēng）混合物狀態以及顆粒物表麵信息表（biǎo）征
3、生物軟物質研究，蛋白質折疊與動態性質，NA與蛋白相互（hù）作用、分子馬達等研究。
4、納米材（cái）料：碳納米（mǐ）管，金屬顆粒等
係統介紹（shào）
RTS-LTRS 光鑷拉曼光（guāng）譜係統是北京www.91光儀器有限公司全新推（tuī）出（chū）的光鑷-拉曼聯用（yòng）係統，該係統結合先進的（de）光鑷微控技（jì）術與拉曼分子識別分析技（jì）術，高（gāo）度集（jí）成、性能穩定、易（yì）於操作，能夠實現同（tóng）時（shí）控製大量（liàng）(200 個)目標和高精度（dù）的微納米級顆粒物的分析測量。
1.儀器原理和實現方式
光鑷技術捕獲單個顆粒的基本原理如圖１所示。激光通過倒置顯（xiǎn）微鏡形（xíng）成匯聚光線，高度聚焦的激光會在焦點中心（xīn）形成一個勢能梯度中心，稱之為（wéi）勢阱或光阱。透明的球形微粒會被光阱（jǐng）在三維空間中捕獲，從而進行操控、排（pái）列與微小力的測量。更複雜（zá）一點的情況是光折射（shè）的梯（tī）度力與光散射力以及（jí）粒（lì）子本身的重力與浮（fú）力共同平衡，並在限製粒子的布朗運動後實現3D捕獲操控。
光（guāng）鑷原理：采用100kHz AOD（聲光偏轉器）高速分時掃描不同位置，從而形成多（duō）個（gè）光阱；
區別於傳統的光鑷技術，這種技術可以實現：
1. 控製目標更多：可以產生200個以上的光阱，同時捕獲200個以（yǐ）上的目標微粒；
2. 控製激光強度：0~100%，可獨立控製每個光阱
3. 控製（zhì）光阱移動：軌跡、步長、速度等
4. 降低光阱的漂移：光阱間漂移僅0.05nm/min
5. 提高測力精度：更加精確定位光阱坐標（biāo）
6. 降低係統噪音：無機械振動，提高整體穩定性（xìng）
2.係統介紹
RTS-LTRS光鑷拉曼光譜（pǔ）係統有兩種結構（如下圖所示）
結構一：在www.91光自主研製（zhì）的（de）標準RTS顯微共（gòng）聚焦拉曼光譜儀的基礎上配置（zhì）具有（yǒu）雙層無限遠光路的倒置顯微鏡，上層光路多光阱光鑷係統（tǒng），下層光路為拉曼光路出入口，可內置不同波長激光器（qì），也可外部耦合激光器，拉曼信號通過（guò）光纖或者空間光（guāng）路耦合到光譜儀，光（guāng）路如下（xià）：
結構二（èr）：在www.91（hàn）光自主研製（zhì）的標準（zhǔn）RTS顯微（wēi）共聚焦拉曼光譜儀的基礎上配置（zhì）具有雙層無限遠光路的倒置顯微鏡，上層光路多（duō）光（guāng）阱光鑷係統，拉曼激光從顯微鏡的側口進入，拉曼信號原路（lù）返回接光譜儀，可（kě）內置不同波長激光器，也（yě）可外部耦（ǒu）合激光器，拉曼信號通過（guò）光纖或者空間（jiān）光路耦合到光譜儀，光路如下：
性能優勢：
標（biāo）配320mm焦長影像校正高通（tōng）光量光譜（pǔ）儀（yí），高像素深製冷光譜CCD相機，可擴展EMCCD，ICCD，InGaAs陣列（liè）等探測器，擴展係統（tǒng）功能
集成化設計，無外置裸露光學元器件 ；
可以實現不同尺（chǐ）寸的多目標懸（xuán）浮和自由移動，從納米尺（chǐ）度至百微米尺度
多（duō）目標捕獲，水中200個以上的不同尺寸目標，空氣中不（bú）同尺寸液滴陣列的捕獲。
可XYZ三維方向精確控製捕獲激光和拉曼激發激光焦點之間的相對位置，測試不同位置（zhì）的拉曼信號
非接觸、作用力均勻，不會造成對象機械損傷和汙染。
可以捕獲（huò）操（cāo）縱常見樣品及（jí）納米（mǐ）顆粒、不規則顆粒及氣相（xiàng）中的液滴進行3D捕獲。
係（xì）統穩定度更高，測量（liàng）結果受環境幹擾更小
操控更加靈活，光阱移動精度更高
避（bì）免視場不同位置光阱剛度的差異
可以進行（háng）多目標力學測量
典型參數
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拉曼光（guāng）譜
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激光波長
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532nm（＞60mW），785nm（＞50mW）
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拉曼頻移範圍
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80-9000cm-1@532nm，80-3200cm-1@785nm
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光譜分辨率
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<2cm-1
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信噪比（bǐ）
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>20:1
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空間分辨率
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橫（héng）向（xiàng）分（fèn）辨率:<500nm@532nm 激光 縱向分辨率:<2um@50um 針孔，532nm 激光（guāng）； ＜1um@10um 針孔，532nm 激光
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光譜儀
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320 mm 焦長，Czerny-Turner 式 1800g/mm@500nm Blazed 600g/mm@500nm Blazed 150g/mm@500nm Blazed
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光譜 CCD 探測器
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≥2000*256 像素，背照（zhào）式深耗盡芯片，QE>90%，可見近紅外（wài）專用
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科研級倒置顯微鏡（jìng）
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照明立（lì）柱與明場照明（míng）模塊 ； 雙層光路 ;
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光鑷
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定位分辨率
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＜0.01nm
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激光器功率（lǜ）
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1064 nm， 5w laser, class 4
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控製目標個數
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精確控製 200 個目標
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捕獲範圍
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大小 50nm~30μm，取決於被捕獲目（mù）標性質）
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光阱切換（huàn）速率為
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100KHz
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時間漂移
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4nm/min
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多目標的光阱間漂移
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優於 0.05nm/min
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AOD 響應漂移
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＜1%
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AOD 線性漂移
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＜1%
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鬼影相對強度
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從 25%下降到 0.1%
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高速 CMOS
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1000 幀（zhēn）/秒@128X128 分辨率）；力學測量的分辨率可（kě）達約 100fN，精確度約 1pN
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軟件
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專用的拉曼光譜檢（jiǎn）測與分析（xī）軟件
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測試案例（lì）
光鑷數據:
拉曼數據:
拉曼-光鑷聯用數據:
測試顆（kē）粒：濃度為0.5M到（dào）2M的NaCl水溶液發生的氣溶膠顆粒
穩（wěn）定的環境條件下（xià），在2分鍾內的連續25次（cì）測量中，液滴半（bàn）徑為4359.73±0.55nm，分辨率優於1nm；折射率為1.3757±0.0002，波動約0.015%
13810146393
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