当使用光学镊子研究生物细胞时，一个主要问题是该工具对细胞造成的损害。哥德堡大学的Giovanni Volpe发现了一种新型力，它将大大减少光学镊子使用的光量，并改善对各种细胞和颗粒的研究。
“我们称之为'腔内反馈力'。基本思想是，根据您想要研究的粒子或细胞的位置，用于捕获它的激光量会自动改变。每当粒子聚焦时，激光就会关闭。当粒子试图逃逸时，激光再次开启，“哥德堡大学物理系高级讲师Giovanny Volpe说。
光学镊子是聚焦激光束，可以捕获粒子。以前，已经确定了从这种类型的工具中出现的两种不同类型的力：梯度力(这意味着粒子与激光的强度相反)和散射力(粒子被推向激光的位置)。Giovanni Volpe和他的团队在这个领域发现了第三种力量，以及一种构建光学镊子的新方法。这些突破有望大大改善单个生物细胞的研究。
“使用这种方法，与使用传统光学镊子相比，在某些情况下需要的光线少100倍，”Giovanni Volpe解释道。“光线越少，对你正在研究的细胞造成的照片损伤就越小。”
实验装置。a该装置包括二极管泵浦Yb掺杂光纤激光器，俘获光学器件和数字视频显微镜。箭头表示光传播的方向。b使用截留的4.9μm直径的聚苯乙烯颗粒(橙色方块)并且没有捕获的颗粒(红色圆圈)测量的功率缩放。在泵功率为66 mW(垂直虚线)时，激光低于阈值(橙色方块)，但高于阈值而没有粒子(红色圆圈)
这可用于研究通常悬浮在溶液中的任何细胞 - 例如血细胞或酵母细胞 - 研究人员希望长时间研究。
“使用光学镊子时的一个主要问题是光线会升高电池的温度，这会造成损坏.10度的上升可能是不容忍的，但是0.1度的上升可能会很好。所以使用较少的光，因此限制了温度的上升，可以产生巨大的差异。实验可以更加真实地与细胞的自然生命周期相关，“Giovanni Volpe说。