成果简介（300-500字）
光镊是利用光来捕获和操纵微纳米尺寸样品的重要技术手段，其基本原理在于光与物质颗粒之间动量传递产生的力学效应，从而实现高精度操控，具有非接触和无损伤等特点（图1）。
图1 光镊示意图
（Reviews in Physics, 5(2020),100043）
光镊技术历经数十年的发展和完善，已经成为一种非常有用的光学工具，得到了广泛的应用。其发明者A. Ashkin也因光镊技术在生物学研究领域的应用而获得了2018年诺贝尔物理学奖。作为研究生命科学的一种方法和工具，本项目研制的先进全息光镊系统针对生物细胞的精准捕获、动态操纵以及分区培养的功能，可实现对细胞活性、耐药性、细胞增殖等进行监测，尤其对于生物医药、生命科学等领域有着重大意义。（系统装置和结构分别如图2、3所示）
图2 全息光镊系统装置图
图3 系统内部结构图
所具备功能：
（1）单细胞的精准捕获与动态操纵；
（2）微流控中多腔室单细胞的增殖培育；
（3）细胞内拉曼光谱的原位检测。
技术介绍：本系统引入了空间光调制器，能够对捕获光场进行调控，例如：①产生不同数量的光斑并分别进行位置上的移动；②调制入射光经物镜后焦点位置；③使入射光携带不同轨道角动量等功能。
技术创新
光场调控与微流控芯片设计。
专利情况
发明专利 |
序号 |
名称 |
1 |
一种SPP光镊系统，2015.4.23，中国，201510195617.8 |
2 |
一种基于全息倏逝波光镊的智能分析方法与装置，2022.01.25，中国，202111310256.9 |
3 |
一种主动地细胞内拉曼光谱检测方法，2022.03.25，中国，202111487496.6 |
实用新型专利 |
1 |
一种热电光镊装置，2020-11-27，中国，202020869201.6 |
2 |
一种基于微流控的细胞分选系统，2021-03-16，中国，202020681628.3 |
3 |
一种基于SPP热电光镊的多光束拉曼成像系统，2021.12.14，中国，202120575668.4 |
4 |
一种表面等离激元光镊装置. 2018-10-19,中国，201820071433.X |
5 |
SPP光镊系统，2015-11-11，中国， 201520251174.5 |
6 |
一种基于手性依赖透镜激发的SPP光镊装置。2019-08-16，中国，201821538873.8 |
7 |
一种表面等离激元光镊装置。2019-8-30，中国，201822078616.7 |
8 |
一种用于加工微纳结构的光镊打印装置。 2020-07-07，中国，201921718740.3 |
代表性著作 |
序号 |
名称 |
期刊 |
1 |
Focused plasmonic trapping of metallic particles |
Nature communications (Q1) |
2 |
Plasmonic tweezers: for nanoscale optical trapping and beyond |
Light: Science & Applications (Q1) |
3 |
Nonlinearity-induced multiplexed optical trapping and manipulation with femtosecond vector beams |
Nano letters (Q1) |
4 |
Plasmonic hybridization induced trapping and manipulation of a single Au nanowire on a metallic surface |
Nano letters (Q1) |
5 |
Graphene-Based Opto-Thermoelectric Tweezers |
Advanced Materials (Q1) |
6 |
Single-particle trapping and dynamic manipulation with holographic optical surface-wave tweezers |
Photonics Research (Q1) |
7 |
In situ intracellular Raman spectroscopic detection with graphene-based thermoelectric optical tweezers |
Sensors and Actuators B: Chemical (Q1) |
8 |
Graphene-based confocal refractive index microscopy for label-free differentiation of living epithelial and mesenchymal cells |
ACS sensors (Q1) |
9 |
Plasmonic manipulation of targeted metallic particles by polarization-sensitive metalens |
ACS Photonics (Q1) |
10 |
All-optical manipulation of micrometer-sized metallic particles |
Photonics Research (Q1) |
11 |
Refractive index mapping of single cells with a graphene-based optical sensor |
Sensors and Actuators B: Chemical (Q1) |
12 |
Dynamic plasmonic nano-traps for single molecule surface-enhanced Raman scattering |
Nanoscale (Q1) |
13 |
基于动态光镊技术的卵巢癌SKOV3细胞凋亡检测 |
中国激光（国内核心） |
市场前景及应用领域
包括但不局限于基因工程（基因编辑、细胞识别和分选）、单分子水平疾病治疗（肿瘤治疗、抗癌药物疗效）等需要对单个分子或细胞等进行精确操控的场景。
合作方式：技术转让、许可使用、股权投资、合作创办企业等技术合作方式，提供从项目策划至项目运行全套技术服务。
成果单位：深圳大学微纳光电子学研究院
成果负责人：张聿全
联系电话：13825279590
电子邮箱：ylran@szu.edu.cn
科研概况