Grinzile de tractor în stil Star Wars sunt miniaturizate și integrate pe un cip
De ce contează: La fel ca teleportarea, clonarea și invizibilitatea, razele de tractor sunt unul dintre acele tropi de film SF pe care mulți dintre noi și-au dorit să fie reale. Dar datorită unor cercetători de la MIT, avem acum o versiune miniaturizată suficient de mică pentru a se potrivi pe un singur cip. Deși nu poate trage nave întregi, așa cum se arată în Star Wars, încă poate manipula particule biologice precum celulele și ADN-ul.
MIT a creat un fascicul tractor optic bazat pe cip care poate focaliza un fascicul de lumină penetrant la peste 5 milimetri distanță de suprafața cipului în sine. S-ar putea să nu sune prea mult, dar este o schimbare de joc în comparație cu „pensetele optice” integrate anterioare, care ar putea funcționa doar la câțiva microni de cip. Acele abordări mai vechi trebuiau în esență să îndepărteze celulele din recipientele lor sterile de sticlă (utilizate în mod obișnuit pentru experimente biologice) și să le plaseze direct pe suprafața cipului, crescând riscurile de contaminare.
Descoperirea schimbă aceste limitări. Cu gama sa extinsă, dispozitivul MIT poate prinde și se mișcă cu precizie probele biologice prin sticlă, în timp ce acestea rămân închise în recipiente standard pentru lamele de acoperire. Procesul menține totul curat și steril.
În ceea ce privește modul în care funcționează fasciculul micro-tractor, acesta se bazează pe o componentă fotonică din siliciu numită matrice în fază optică integrată. Aceasta folosește o serie de antene microscopice fabricate pe un cip folosind procese de fabricație a semiconductorilor. Aceste antene pot modela și direcționa în mod colectiv un fascicul focalizat doar prin ajustarea temporizării semnalelor optice care conduc fiecare element de antenă.
Potrivit echipei, după cum s-a menționat într-un comunicat de presă al MIT, acest sistem este „o îmbunătățire cu câteva ordine de mărime mai mare în comparație cu demonstrațiile anterioare”.
O altă îmbunătățire majoră este că acest nou sistem micșorează capacitățile fasciculului tractor până la proporții de așchii pentru prima dată. Modelele tipice pentru același scop nu numai că au o gamă limitată, ci sunt destul de voluminoase și necesită o configurație mare de microscop într-un laborator, precum și mai multe dispozitive pentru a forma și controla lumina.
Pentru a-și valida invenția, inginerii MIT au început prin a folosi cipul pentru a captura și manipula sfere minuscule de polistiren (o particulă de referință folosită în experimente). Odată ce au funcționat, au ajuns la nivel de capcană și deplasare în jurul celulelor canceroase vii.
Deși încă în stadii incipiente, implicațiile potențiale sunt uriașe în cercetarea biologică și chiar aplicațiile clinice. Fasciculul poate fi folosit pentru a analiza ADN-ul, a clasifica celulele, a studia mecanica bolilor și pentru tot felul de noi experimente și instrumente de diagnosticare.
Cercetătorii doresc să continue să evolueze și sistemul, cu obiective precum adăugarea de focalizare reglabilă a fasciculului, utilizarea simultană a mai multor locuri de capcane și aplicarea acestuia la diferite biosisteme.
