$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Optyczne pułapkowanie jest jedną z kluczowych technik w biofizyce 6. Kluczowym postępem w dziedzinie pułapek optycznych było opracowanie pułapek holograficznych, które pozwalają na tworzenie trójwymiarowych wzorów pułapek zamiast konwencjonalnych pułapek punktowych 7. Takie pułapki holograficzne mają tę zaletę, że są wszechstronne w pozycjonowaniu obiektów refrakcyjnych. Jednak konwencjonalne pułapki można łatwo ustawić tak, aby były bardziej symetryczne niż dostępne na rynku zestawy holograficzne. Pozwalają również na szybkie, precyzyjne śledzenie uwięzionych obiektów. W tym miejscu opisano system (rysunek 1), który łączy w sobie dwa podejścia do odłowu w jednym instrumencie i pozwala użytkownikowi na wykorzystanie korzyści płynących z obu, jeśli jest to właściwe.
Ogólne rozważania dotyczące konstruowania pułapek optycznych (opartych na pojedynczych lub wielokrotnych wiązkach laserowych) są szczegółowo omówione gdzie indziej 8-10. W tym miejscu przedstawiamy kwestie specyficzne dla naszej konfiguracji i podajemy szczegóły naszej procedury wyrównywania. Na przykład systemy z dwiema optycznymi wiązkami pułapkowania zostały opisane wcześniej (np. odnośnik 11), zazwyczaj wykorzystujące jedną wiązkę laserową do uwięzienia obiektu załamanego światła, a drugą (wiązka celowo o niskiej mocy) do odsprzęgniętego odczytu położenia uwięzionego obiektu. W tym przypadku jednak obie wiązki laserowe muszą mieć dużą moc (300 mW lub wyższą), ponieważ obie mają być używane do pułapkowania. W przypadku pomiarów systemów biologicznych lasery używane do pułapkowania powinny optymalnie mieścić się w określonym oknie długości fali NIR, aby zminimalizować degradację białek wywołaną światłem 1. W tym przypadku zdecydowaliśmy się na zastosowanie laserów diodowych 980 nm i DPSS 1 064 nm ze względu na ich niski koszt, wysoką dostępność i łatwość obsługi.
Zdecydowaliśmy się również na użycie przestrzennego modulatora światła (SLM) do tworzenia i manipulowania wieloma pułapkami jednocześnie w czasie rzeczywistym 4,5. Urządzenia te są dostępne na rynku, jednak ich integracja z kompletną konfiguracją stanowi wyjątkowe wyzwanie. W niniejszym dokumencie opisujemy praktyczne podejście, które rozwiązuje te potencjalne trudności i zapewnia bardzo wszechstronne narzędzie. Podajemy wyraźny przykład dla konkretnej opisanej konfiguracji, który może być wykorzystany jako przewodnik dla zmodyfikowanych projektów.