Gli scienziati hanno sviluppato una nuova tecnica pionieristica che potrebbe aprire la strada alla prossima generazione di pinzette ottiche.

Un team di ricercatori delle Università di Glasgow, Bristol ed Exeter, hanno creato un nuovo metodo per spostare oggetti microscopici utilizzando la microrobotica.

Attualmente, pinzette ottiche, utilizzate per studiare le proteine, motori molecolari biologici, Il DNA e la vita interna delle cellule:usa la luce per contenere oggetti piccoli come una singola nanoparticella in un unico posto.

Usano le insolite forze ottiche create da raggi laser strettamente focalizzati per intrappolare e manipolare le particelle, essenzialmente fungendo da "mani microscopiche" per gli scienziati.

Le prime pinzette ottiche sono state sviluppate negli anni '70 dal Dr. Arthur Ashkin. Da allora, una serie di scoperte ha permesso agli scienziati di manipolare oggetti complessi come virus e cellule. Dottor Ashkin, ora nei suoi 90 anni, è stato recentemente insignito del Premio Nobel per la Fisica nel 2018 per il suo lavoro pionieristico.

Però, questa tecnica esistente ha dei limiti:le elevate intensità di luce richieste dalle pinzette ottiche possono danneggiare campioni biologici vivi, e anche limitare i tipi di oggetti che possono essere tenuti.

Ora, il team di ricerca ha sviluppato una nuova tecnica che consente l'intrappolamento ottico senza focalizzare la luce laser sulle particelle intrappolate.

Per fare questo hanno sviluppato micro-rotori intrappolati otticamente, che sono posti nel liquido che circonda la particella, e utilizzato per manipolare il suo movimento utilizzando il flusso di fluido.

Quando i micro-rotori vengono ruotati, creano un'onda nel liquido che esercita una forza sulla particella, proprio nello stesso modo in cui un getto d'acqua in una vasca idromassaggio può spingere via tutto ciò che galleggia.

Controllando le direzioni di ciascun micro-rotore, gli scienziati possono spostare la particella in una posizione specifica o tenerla in un punto, consentendo di smistare o visualizzare le particelle ad alta risoluzione.

In modo cruciale, questa nuova tecnica consente agli scienziati di utilizzare il flusso per individuare una particella specifica alla volta, e non influenzare gli altri nelle immediate vicinanze.

La ricerca è pubblicata sulla principale rivista Comunicazioni sulla natura .

Dottor Phillips, parte del dipartimento di fisica dell'Università di Exeter, e l'autore senior dello studio ha dichiarato:"Questa ricerca amplia le applicazioni delle pinzette ottiche per intrappolare particelle di qualsiasi materiale in un ambiente liquido, e senza rischio di foto-danneggiamento, e aggiunge alla cassetta degli attrezzi di tecniche che ci consentono di sviluppare nuove nanotecnologie".