Лазерные пинцеты и новые горизонты в изучении механизмов жизни

Лазерный пинцет (ЛП), также называемый оптической ловушкой, это новая технология, появившаяся в середине 1980-х годов. Изобретение ЛП и его применение в биологических исследованиях отмечены Нобелевской премией по физике за 2018 год, которой награждён американский учёный Роберт Ашкин. Появление этой технологии открыло новые возможности для манипулирования без механического контакта микрочастицами различной природы, включая живые клетки.

ЛП формируется лазерными лучами с длиной волны, лежащей вне полос поглощения захваченных частиц. Источниками излучения могут быть либо непрерывные диодные лазеры, либо твердотельные лазеры с диодной накачкой, либо импульсные лазеры с высокой частотой следования импульсов, например, фемтосекундные лазеры.

ЛП используются для изучения широкого спектра явлений и объектов в биофизике, например, механизмов функционирования молекулярных моторов, ответственных за подвижность клеток, изменения их формы и внутриклеточного транспорта. Только использование ЛП позволило измерить силы и динамику молекулярных моторов на уровне отдельных молекул, чтобы продвинуться в понимании стохастической природы их функционирования. Манипуляции с живыми клетками, захваченными ЛП, являются основой практически важных методов искусственного оплодотворения и модификации эмбрионов.

В лекции будут представлены результаты, полученные с использованием ЛП при исследовании биофизики взаимодействия живых клеток, в частности, при агрегации эритроцитов. Презентация сопровождается видеозаписью процессов взаимодействия клеток при их агрегации в реальном времени.