Das folgende Video zeigt das Einfangen und Bewegen verschiedener Proben. (Sie können sich das Video auch herunterladen.) Arbeitsblätter zur optischen Pinzette finden Sie im Downloadbereich.
Die optische Pinzette
Der Nobelpreis für Physik 2018 ging zur Hälfte an Arthur Ashkin „für die Entwicklung optischer Pinzetten und deren Anwendung in der Biologie“ .
Im Schülerlabor wird Science-Fiction zur Realität: Mit der "optischen Pinzette" können Objekte einzig mit Hilfe eines Laserstrahls eingefangen und bewegt werden.
Im Gegensatz zu einem "richtigen" Traktorstrahl können wir jedoch nur Objekte im µm-Bereich manipulieren, wie z.B. Polystyrolkügelchen (1-3 µm Durchmesser) und Stärkekörner.
Wissenschaftler interessieren sich jedoch genau für diese Mikro- und Nanowelt: Während größere Objekte auch mechanisch manipuliert (z.B. festgehalten) werden können, wird dies bei Objekten im Mikro- oder gar Nanobereich sehr schwierig oder gar unmöglich.
Die chinesischen Austauschschüler sind fasziniert von der optischen Pinzette
Anwendungen
Da das Einfangen mechanisch völlig berührungsfrei und damit auch steril möglich ist, ergeben sich viele praktische Anwendungen, wie z.B.
- Untersuchung von Zellen und Zellfunktionen
- Untersuchung biologischer Motoren
- Künstliche Befruchtung
- Messen von Kräften im Bereich von Nano- und Pikonewton
Weiter zum Aufbau der optischen Pinzette.