被称为Janus粒子的小型复合物体在生物医学应用领域一直备受关注,在生物医学应用中,这些物体可以充当微米或纳米级的致动器、载体或成像剂。目前,一个主要的实际挑战是开发有效的方法来操纵Janus粒子,现有的长程操纵方法大多依赖于化学反应或热梯度,因此精度有限,并且对载液的含量和财产有很大的依赖性。鉴于此,来自冲绳科学技术研究生院的Síle Nic Chormaic等人建议通过光学纳米纤维倏逝场中的光学力来操纵Janus颗粒(半包金的二氧化硅微球)。
文章要点:
1) 该研究发现,纳米纤维介导了Janus颗粒(JPs)的全光捕获和推进,在这种情况下,二氧化硅微球半涂有几纳米厚的金层,与早期对自由空间光束的研究相反,倏逝场允许实现对JPs的稳定捕获,而对光功率没有高限制;
2) 此外,研究发现,与相同尺寸的所有介电粒子相比,Janus粒子在纳米纤维上表现出较强的横向局部化和更快的推进,这些结果确立了近场几何结构对复合颗粒光学操纵的有效性,其中可以拓展新的基于波导或等离子体的解决方案。
参考资料:
Tkachenko, G., Truong, V.G., Esporlas, C.L. et al. Evanescent field trapping and propulsion of Janus particles along optical nanofibers. Nat Commun 14, 1691 (2023).
10.1038/s41467-023-37448-2
https://doi.org/10.1038/s41467-023-37448-2