Устройство и способ для изготовления, разделения и объединения материалов с помощью голографических оптических ловушек - RU2005105586A

Реферат

1. Способ включения инородного вещества в живые клетки, имеющие внешнюю часть клетки и мембрану клетки, использующий, по меньшей мере, одну оптическую ловушку, включающий обеспечение дифракционного оптического элемента для приема лазерного пучка и формирования множества отдельных лазерных пучков; обеспечение фокусирующего элемента, расположенного внизу по отношению к указанному дифракционному оптическому элементу, причем указанный дифракционный оптический элемент взаимодействует с указанным фокусирующим элементом для получения отдельных сходящихся лазерных пучков для формирования сфокусированного пятна или фокальной области для образования средств для формирования отдельной оптической ловушки внутри пятна для каждой из частиц при использовании одного из отдельных лазерных пучков для каждой частицы; капсулирование инородного вещества, которое перемещается в липосоме; использование оптического скальпеля для надрезания в достаточной степени внешней части клетки, чтобы далее использовать участок мембраны клетки для вплавления липосомы; использование оптической системы для перемещения липосомы на близкое расстояние от внешней части клетки; вплавление липосомы в клетку с помощью, по меньшей мере, одного из методов химического, электрического или оптического плавления с использованием импульсного лазерного излучения, направленного на поверхность раздела "липосома-мембрана"; обеспечение использования дополнительного импульса лазерного излучения для прокалывания поверхности раздела "мембрана-липосома"; и перемещение содержимого липосомы в клетку с помощью, по меньшей мере, одной ловушки.

2. Способ по п. 1, в котором инородное вещество не является эндогенным для клетки.

3. Способ по п. 1, в котором инородное вещество содержит гидрофильное вещество.

4. Способ по п. 1, в котором инородное вещество содержит молекулу нуклеиновой кислоты, выбранную из группы, состоящей из ДНК, РНК, PNA, химерной молекулы и экспрессирующего вектора.

5. Способ по п. 1, в котором инородное вещество выбирается из группы, состоящей из протеина, полипептида, пептида, аминокислота, гормона, полисахарида, красителя и фармацевтического агента.

6. Способ по п. 1, дополнительно содержащий запись одного или нескольких изображений, полученных с помощью микроскопа в ходе включения инородного вещества в живую клетку.

7. Способ по п. 1, дополнительно содержащий управление интенсивностью лазерного пучка для минимизации создания многих фотонов, тем самым минимизации разрушения клетки.

8. Способ отделения непоглощающих частиц от поглощающих частиц при использовании одной или более оптических ловушек, содержащий обеспечение дифракционного оптического элемента для приема лазерного пучка и формирования множества отдельных лазерных пучков; обеспечение фокусирующего элемента, расположенного внизу по отношению к указанному дифракционному оптическому элементу, причем указанный дифракционный оптический элемент взаимодействует с указанным фокусирующим элементом для получения отдельных сходящихся лазерных пучков для формирования сфокусированного пятна или фокальной области для образования средств для формирования отдельной оптической ловушки внутри пятна для каждой из частиц при использовании одного из отдельных лазерных пучков для каждой частицы; пропускание поглощающих и непоглощающих частиц через оптическую ловушку, в результате чего поглощение света неспецифически влияет на поглощающие частицы для уменьшения их размера; отделение мелких частиц от неповрежденных непоглощающих частиц и расположение их сзади в оптических ловушках; и удаление непоглощающих частиц из оптических ловушек.

9. Способ одновременного формирования множества разделенных в пространстве структур с помощью фотохимического процесса на материале, использующем, по меньшей мере, одну из множества голографических оптических ловушек и освещаемое пятно, связанное с оптической ловушкой, содержащий: обеспечение дифракционного оптического элемента для приема лазерного пучка и формирования множества отдельных лазерных пучков; обеспечение фокусирующего элемента внизу по отношению к указанному дифракционному оптическому элементу, который взаимодействует с указанным фокусирующим элементом для фокусировки каждого из лазерных пучков в отдельности и формирования отдельной оптической ловушки для обработки, по меньшей мере, одной частицы; обеспечение компьютера, реализующего программу для управления смещением оптической ловушки внутри трехмерного доступного объема и для создания независимой модификации оптических свойств оптической ловушки; и настройку интенсивности отдельных лазерных пучков для достижения выбранного фотохимического преобразования материала для облегчения управляемого фотохимического процесса в объеме, связанном с дифракционно-ограниченным фокальным объемом оптической ловушки и освещаемым пятном; и управление местоположением и интенсивностью, по меньшей мере, одной из оптических ловушек и освещаемого пятна с помощью одной из оптических ловушек для избирательно индуцированных фотохимических преобразований во множестве областей, в результате чего получается множество копий фотохимически определяемой картины.

10. Способ по п. 9, дополнительно содержащий определение множества функций для множества оптических ловушек в выбираемой пользователем трехмерной картине.