Bij het bestuderen van biologische cellen met een optisch pincet, een belangrijk probleem is de schade die het gereedschap aan de cel heeft toegebracht. Giovanni Volpe, Universiteit van Göteborg, heeft een nieuw type kracht ontdekt dat de hoeveelheid licht die door optische pincetten wordt gebruikt aanzienlijk zal verminderen - en de studie van allerlei soorten cellen en deeltjes zal verbeteren.

"We noemen het 'intra-cavity feedback force'. Het basisidee is dat, afhankelijk van waar het deeltje of de cel is die je wilt bestuderen, de hoeveelheid laserlicht die wordt gebruikt om het op te vangen, verandert automatisch. Wanneer het deeltje in focus is, de laser schakelt uit. Wanneer het deeltje probeert te ontsnappen, de laser gaat weer aan, " zegt Giovanny Volpe, hoofddocent bij de afdeling Natuurkunde, Universiteit van Göteborg.

Een optische pincet is een gerichte laserstraal die deeltjes kan vangen. Eerder, er zijn twee verschillende soorten krachten geïdentificeerd die uit dit type gereedschap voortkomen:gradiëntkracht (wat betekent dat het deeltje tegen de intensiteit van de laser ingaat) en verstrooiingskracht (waarbij het deeltje naar de laser wordt geduwd). Giovanni Volpe en zijn team hebben een derde type kracht ontdekt in dit rijk, en een nieuwe manier om optische pincetten te construeren. Deze doorbraken zijn klaar om de studie van afzonderlijke biologische cellen aanzienlijk te verbeteren.

"Met deze methode maar liefst 100 keer minder licht nodig is, in sommige gevallen, vergeleken met het gebruik van een traditionele optische pincet, Giovanni Volpe legt uit. "Met minder licht, je veroorzaakt minder fotoschade aan de cel die je bestudeert."

Dit kan nuttig zijn voor het bestuderen van elke cel die gewoonlijk in een oplossing wordt gesuspendeerd - een bloedcel of een gistcel, bijvoorbeeld - dat een onderzoeker gedurende een lange periode zou willen studeren.

"Een van de belangrijkste problemen bij het gebruik van optische pincetten is dat het licht de temperatuur van de cel verhoogt, wat schadelijk is. Een stijging van 10 graden is misschien niet acceptabel, maar de opkomst van 0, 1 graad kan prima. Dus minder licht gebruiken, en daardoor de temperatuurstijging te beperken, een enorm verschil kan maken. Experimenten kunnen op een meer realistische manier worden gedaan in relatie tot de natuurlijke levenscyclus van de cel, ', zegt Giovanni Volpe.

De bevindingen zijn gepubliceerd in Natuurcommunicatie .