Nobelpreisgekr�nte Technik der optischen Pinzette wird noch viel besser

Durchbruch: Optische Pinzetten jetzt noch pr�ziser

Molek�le, Viren, Bakterien und andere winzige Objekte ber�hrungslos festhalten zu k�nnen, ist eine F�higkeit, die f�r viele Bereiche der Wissenschaft von gro�er Bedeutung sind. Kein Wunder, dass der Erfinder der optischen Pinzette, Arthur Ashkin, im Jahr 2018 daf�r mit dem Nobelpreis geehrt wurde. Allerdings haben die Systeme bisher ein Problem. Die eingefangenen Objekte sind nicht vollst�ndig fixiert. Genau das will ein Forscherteam jetzt besser machen.

"Ein Teilchen in einer optischen Pinzette wackelt st�ndig hin und her, aber seine Bewegung ist auf ein bestimmtes Volumen beschr�nkt", beschreibt Dr. Une Butaite von der University of Exeter, England, das Ph�nomen, das optische Pinzetten seit den 1980er-Jahren plagt. Zusammen mit seinem Kollegen Dr. David Phillips und einem Forscherteam will man f�r dieses "schwankende Boot" jetzt eine L�sung entwickelt haben. Herk�mmliche optische Pinzette (links) und ma�geschneiderte optische Falle (rechts) Um die winzigen Objekte einfangen zu k�nnen, wird Laserlicht so stark wie m�glich auf einen Punkt fokussiert - manchmal deutlich kleiner als das Objekt selbst. Hier kommt es in der Funktionsweise aber zu einem Widerspruch, der das "Wackel-Problem" verst�rkt. Licht interagiert st�rker mit Partikeln an deren Oberfl�che.

Der Licht-Anzug

Hier setzt die Arbeit an, die Dr. Une Butaite und Kollegen in Science Advances ver�ffentlicht haben. Laut ihren Berechnungen sollte es m�glich sein, Objekte sozusagen in Licht einzuh�llen, "als w�rde man es fest umarmen." Wie die Wissenschaftler beschreiben, ist dieser Ansatz aber durchaus komplex, den jeder Partikel ben�tigt einen genau angepassten "Licht-Anzug". Dieser kann durch eine Technik namens "Wellenfrontformung" perfekt angepasst werden.

Dem Team ist es demnach gelungen, die f�r die Berechnung n�tigen Methoden sowie die entsprechenden experimentellen Techniken zu entwickeln. Neben Forschern aus England waren auch Wissenschaftler aus Schottland und �sterreich ma�geblich an dem Projekt beteiligt.


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