范德比尔特大学玛丽莎·夏皮罗 纳米镊子
信用:Justus Ndukaife 2018年，诺贝尔奖的一半授予了物理学家阿瑟·阿什金(Arthur Ashkin)，他开发了光镊，这种光镊使用紧密聚焦的激光束来隔离和移动微米级的物体(红细胞大小)
现在，范德比尔特大学电气工程助理教授贾斯特斯·恩杜凯夫研制出了第一个光热电流体动力镊子，这种光学纳米镊子可以在更小的范围内捕捉和操纵物体
8月31日，《自然纳米技术》杂志在网上发表了一篇名为“利用光热电流体力学镊子对亚10纳米物体和生物分子进行远距离捕获和操纵”的文章
这篇文章是由恩杜凯夫和在恩杜凯夫实验室进行研究的研究生楚川红和杨森撰写的
微米级的光镊代表了生物学研究的一个重大进步，但在它们所能处理的物体的大小上受到限制
这是因为充当光镊钳的激光束只能将激光聚焦到一定的直径(约为激光波长的一半)
在红光波长为700纳米的情况下，镊子可以使用低功率聚焦和操作直径大约为350纳米或更大的物体
当然，尺寸是相对的，所以虽然350纳米的尺寸非常小，但它忽略了更小的分子，如100纳米的病毒，或小于10纳米的脱氧核糖核酸和蛋白质
Ndukaife与OTET建立的技术在激光束和它捕获的分子之间留下了几微米的间隙，这是这些新的微型镊子如何工作的另一个重要因素。
“我们已经开发了一种策略，使我们能够在不将极小的物体暴露在高强度光或热下的情况下镊子取出它们，这种光或热会损害分子的功能，”恩杜凯夫说
“捕捉和操纵如此小的物体的能力使我们能够在单一的层面上非常详细地理解我们的DNA和其他生物分子的行为方式
" 在OTET之前，细胞外小泡等分子只能用高速离心机分离
然而，这项技术的高成本阻碍了它的广泛应用
另一方面，OTET有可能被预算较少的研究人员广泛使用
镊子还可以根据物体的大小进行分类，这种方法在寻找特定的外来体时很重要，外来体是细胞分泌的细胞外小泡，会导致癌症转移
外来体的大小从30纳米到150纳米不等，对特定外来体的分类和研究通常被证明是具有挑战性的
恩杜凯夫设想的OTET的其他应用包括通过捕获病毒进行研究来检测病原体，以及研究导致与神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)相关的疾病的蛋白质
这两种应用都有助于疾病的早期检测，因为镊子可以有效地捕获低水平的分子，这意味着在研究致病分子之前，疾病不必完全成熟
OTET还可以与其他研究技术相结合，如生物荧光和光谱学
“当谈到OTET的应用时，天空是有限的，”恩杜凯夫说，他与技术转让和商业化中心合作，就这项技术申请了专利
“我期待看到其他研究人员如何在他们的工作中利用它的能力
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