Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Reklama

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje
Dodatkowy na dole

Dodatkowy na dole

„Fotonowy haczyk” do połowu bakterii

Połów bakterii nie brzmi jak najbardziej relaksująca rozrywka na świecie. Jest to jednak coś, czego dokonali naukowcy z międzynarodowego zespołu za pomocą zakrzywionego promienia światła.

Naukowcy z ITMO University, Tomsk State University, University of Central Florida, University of Ben-Gurion oraz University of Bangor opublikowali wyniki swoich badań w magazynach Optics LettersScientific Reports. Swój zakrzywiony promień światła określili mianem „fotonowego haczyka”. Można go wykorzystywać do poruszania małymi cząstkami, w tym pojedynczymi komórkami, bakteriami, oraz nanocząstkami.

Promień krzywizny fotonowego haczyka wynosi połowę długości całej fali światła. To najmniejszy promień krzywizny, jaki kiedykolwiek uzyskano w przypadku fal elektromagnetycznych. Według tradycyjnej optyki promieniowanie rozprzestrzenia się w postaci prostych wiązek światła. Możliwe jest jednak osiągnięcie „zakrzywionych” promieni, dzięki wykorzystaniu przesunięcia fazowego, które występuje w momencie przeniknięcia światła przez dielektryki.

„Fotonowy haczyk uzyskujemy po skierowaniu „zwykłej” wiązki światła na cząsteczkę dielektryka o niesymetrycznej powierzchni. Przeprowadziliśmy badania na cząstce o kształcie prostopadłościanu. Wygląda ona jak sześcian z jedną ścianą tworzącą graniastosłup. Ze względu na ten kształt, okresy fal w cząsteczce są nieregularne. W rezultacie, emitowany promień światła zakrzywia się” – powiedział Alexander Shalin, szef International Laboratory of Nano-opto-mechanics z ITMO University.

Zjawisko to jest spowodowane nakładaniem się fal wewnątrz cząsteczki dielektryka po spowolnieniu prędkości fazowej. Potencjalne możliwości zastosowania fotonowego haczyka pojawiły się zaraz po jego opisaniu. Według społeczności naukowej mógłby on zostać wykorzystany do poruszania cząstkami. 

Naukowcy są w stanie do pewnego stopnia kontrolować kształt haczyka przez zmiany polaryzacji i częstotliwości fali światła. Różne parametry geometryczne i topologiczne cząstek dielektryków również mogą mieć wpływ na krzywiznę haczyka. Dostosowanie promienia krzywizny haczyka zwiększa możliwości jego zastosowania, od przekierowywania sygnałów optycznych i niwelowania limitu dyfrakcyjnego, do poruszania cząstkami i połowów bakterii.

„Wpadli na to nasi koledzy z Tomsk State University. Po dokonaniu niezbędnych obliczeń i opisaniu całego zjawiska, postanowiliśmy sprawdzić, czy fotonowy haczyk może znaleźć zastosowanie w optomechanice” – powiedział Sukhov. „Okazało się, że jesteśmy w stanie
poruszać cząstkami pomiędzy przezroczystymi przeszkodami. Jest to możliwe dzięki ciśnieniu promieniowania i gradientowi siły optycznej. Gdy cząsteczka znajduje się w obszarze największego natężenia wiązki, jest utrzymywana wewnątrz niej dzięki sile gradientu. Ciśnienie promieniowania popycha ją wzdłuż zakrzywionej ścieżki wytyczonej przez rozchodzącą się energię.”

Według artykułu opublikowanego w czasopiśmie Nature, który opisywał zastosowanie haczyka fotonowego do poruszania cząstkami, haczyk, w przeciwieństwie do tradycyjnych metod stosowanych w optofluidyce, umożliwił przesunięcie nanocząstki złota po zakrzywionej trajektorii. Autorzy artykułu zgodnie twierdzą, że technika ta może zostać zastosowana do poruszania nanocząstkami między przeszkodami. Naukowcy, którzy współpracowali nad stworzeniem fotonowego haczyka mają nadzieję wykazać podobny efekt w poruszaniu bakteriami.

„Planujemy podjąć próbę przemieszczenia bakterii po zakrzywionym torze z użyciem fotonowego haczyka” – zapowiedział Alexander Shalin. „Przede wszystkim, musimy uzyskać nasz haczyk w odpowiednich warunkach. Musimy sprawdzić, na przykład, czy podłoże znajdujące się pod naszym osobliwym prostopadłościanem może mieć wpływ na otrzymanie haczyka. Następnie chcemy stworzyć prototyp mikro reaktora i sprawdzić w jaki sposób poruszają się cząstki.”

Biorąc pod uwagę ilość technologii bioinżynieryjnych, wykorzystujących bakterie, nanoinżynieryjna technika pozwalająca na ich precyzyjną kontrolę może w przyszłości okazać się niezwykle przydatna.



Źródło: nanonet.pl

Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Informacje dnia: Polub swoje ciało, a poczujesz się lepiej Dla chorych na raka trzustki liczy się każdy postęp w terapii Alergia na białko mleka krowiego to poważna choroba Pomaganie innym może działać jak prozac Chiny wśród państw o największym spożyciu soli Sztuczne pompy są już częściej wszczepiane niż serca od dawców Polub swoje ciało, a poczujesz się lepiej Dla chorych na raka trzustki liczy się każdy postęp w terapii Alergia na białko mleka krowiego to poważna choroba Pomaganie innym może działać jak prozac Chiny wśród państw o największym spożyciu soli Sztuczne pompy są już częściej wszczepiane niż serca od dawców Polub swoje ciało, a poczujesz się lepiej Dla chorych na raka trzustki liczy się każdy postęp w terapii Alergia na białko mleka krowiego to poważna choroba Pomaganie innym może działać jak prozac Chiny wśród państw o największym spożyciu soli Sztuczne pompy są już częściej wszczepiane niż serca od dawców

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje