Mikrowelt im Lichtgriff. Die optische Pinzette

Alpmann Christina, Kruse Annika, Denz Cornelia

Abstract

Optische Pinzetten manipulieren transparente Mikro- und Nanopartikel mit Laserlicht. Die beiden grundlegenden Kräfte, die dies bewirken, sind die Streukraft sowie die Gradientenkraft durch inhomogene Lichtfelder. Diese Kräfte formen optische Fallen, die Partikel zerstörungsfrei fangen und bewegen. Es gibt zahlreiche unterschiedliche Bauformen, die abhängig von der Aufgabenstellung eingesetzt werden. Besonders flexibel ist die holographisch optische Pinzette. Bei ihr werden die Fallen durch Hologramme auf einem Flüssigkristalldisplay computergesteuert. Das erlaubt Hunderte von verschiedenen Fallen in der Probe, die einzeln ansteuerbar sind. Derzeit wird an Pinzetten mit noch komplexeren Lichtfeldern geforscht. Die optische Mikromanipulation ermöglicht zahlreiche Anwendungen, zum Beispiel in der Untersuchung lebender Zellen oder in der Organisation von Materie auf der Nanoskala.