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Die optische Pinzette - Nanopartikel, Zellen und Tropfen im maßgeschneiderten Lichtgriff

PTB-Kolloquium

Licht kann Mikro- und Nanopartikel sowie lebende Organismen und Zellen zerstörungsfrei festhalten, bewegen und präzise Kräfte und Elastizität vermessen. Optische Pinzetten nutzen dazu fokussiertes Laserlicht. Die Nutzung komplexer Lichtfelder auf der Basis der Holographie macht sie zu einem herausragenden Messwerkzeug der Analyse in der Biophotonik. So können dreidimensionale Anordnungen von Partikeln parallel erzeugt und beliebig dynamisch bewegt werden, so dass räumlich selektive Sonden entstehen. Auch fluide Tropfen können in maßgeschneiderten Lichtkäfigen gefangen und gezielt manipuliert werden. Mit holographisch optischen Pinzetten können auch Partikel in Zellen eingeschleust werden, um zellmechanische Effekte räumlich aufgelöst zu messen. So können gezielt medizinische Vorgänge wie Zellmigration und -morphogenese entschlüsselt oder Infektionen und Entzündungen simuliert und analysiert werden. Im Vortrag wird nach einer kurzen Einführung die holographische optische Manipulation erklärt und anhand von Beispielen komplexer Lichtfelder deren vielseitige Anwendung in der Biophotonik und in der medizinischen Physik gezeigt.