Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Bouw van een hoge resolutie microscoop met conventionele en holografische optische Trapping Capabilities

Published: April 22, 2013 doi: 10.3791/50481

Summary

Het hierin beschreven systeem maakt een traditionele optische val en onafhankelijk holografische optische trapping lijn, staat het creëren en manipuleren van meerdere vallen. Dit zorgt voor de creatie van complexe geometrische arrangementen van refractieve deeltjes terwijl ook toelaat gelijktijdig met hoge snelheid, hoge-resolutie metingen van de activiteit van biologische enzymen.

Abstract

Hoge resolutie microscoop systemen met optische vallen zorgen voor nauwkeurige manipulatie van verschillende refractieve voorwerpen, zoals diëlektrische kralen 1 of cellulaire organellen 2,3, alsook voor hoge ruimtelijke en temporele resolutie uitlezen van hun positie ten opzichte van het centrum van de val. Het systeem beschreven in deze uitvinding heeft een dergelijke "traditionele" trap werkt bij 980 nm. Het verschaft bovendien een tweede optische opvangsysteem dat een commercieel beschikbare holografische pakket complex trapping patronen gelijktijdig maken en manipuleren in het gezichtsveld van de microscoop 4,5 bij een golflengte van 1064 nm gebruikt. De combinatie van de twee systemen maakt de manipulatie van verschillende refractieve objecten tegelijk tegelijkertijd uitvoeren van hoge snelheid en hoge resolutie metingen van de beweging en kracht productie in nanometer en piconewton schaal.

Introduction

Optisch vangen is een van de belangrijkste technieken in de biofysica 6. Een cruciale vooruitgang in optische trapping is de ontwikkeling van holografische valkuilen die het mogelijk maken voor de oprichting van drie-dimensionale trapping patronen in plaats van conventionele punt vallen 7. Dergelijke holografische vallen bezitten het voordeel van veelzijdigheid in positionering van refractieve objecten. Echter conventionele vallen kunnen gemakkelijk worden aangepast om meer symmetrisch dan commercieel verkrijgbare kits holografische. Ze laten ook voor een snelle nauwkeurige tracking van de ingesloten objecten. Hier beschrijven we een systeem (figuur 1) waarin de twee standpunten te vangen in een instrument en kan de gebruiker de voordelen van beide eventueel benutten.

De algemene overwegingen van de aanleg van optische vallen (op basis van een of meerdere laserstralen) worden in detail besproken elders 8-10. Hier schetsen we de overwegingen die specifiek zijn voor onze setup en geven details van onze uitlijningsprocedure. Zo zijn twee systemen met optische trapping bundels eerder beschreven (bijv. ref. 11), kenmerkend via een laserstraal voor het vangen van een refractieve object en met de andere (opzettelijk laag vermogen straal) ontkoppelde uitlezing van de positie van de gevangen object . Hier echter, beide laserstralen moeten krachtige (300 mW of hoger) omdat beide worden gebruikt voor vangst. Voor de metingen van biologische systemen, moeten de lasers gebruikt voor trapping optimaal binnen een specifieke NIR raam van golflengte vallen aan het licht geïnduceerde eiwitafbraak 1 te minimaliseren. Hier hebben we gekozen voor 980 nm diode en 1064 nm DPSS lasers vanwege hun lage kosten, hoge beschikbaarheid en bedieningsgemak te gebruiken.

We hebben ook gekozen voor een ruimtelijke licht modulator (SLM) gebruiken om meerdere valkuilen tegelijk maken en manipuleren in real time 4,5. Deze apparaten zijn in de handel verkrijgbaarMaar hun integratie in een complete opstelling presenteert unieke uitdagingen. Hier beschrijven we een praktische aanpak die deze potentiële problemen behandelt en zorgt voor een zeer veelzijdig instrument. We een uitdrukkelijke voorbeeld voor de specifieke opstelling beschreven die kunnen worden gebruikt als een gids voor gemodificeerde designs.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Installatie van 980 nm golflengte Single Optische Trap

  1. Optische trapping bij 980 nm golflengte is vaak optimaal voor biofysica experimenten en goedkope laserdiodes zijn direct beschikbaar met vermogen zo hoog als 300 mW. Bij voorkeur wordt een laser diode te pigtailed met polarisatie-bewarende single mode vezel met een bekende modevelddiameter. De vezel dient voldoende lang om als een mode filter te zijn en is typisch beëindigd met hetzij een FC / PC of FC / APC connector. Van deze, FC / APC is beter om terug te minimaliseren reflectie van licht en mogelijke feedback instabiliteiten.
  2. Beveilig de 980 nm laser diode in een mount die het mogelijk maakt om de macht en temperatuurregeling. Het beste is om de houder te bevestigen aan een optische tafel direct naar passieve warmteafvoer te maximaliseren en daarmee het gevaar van diode niet te wijten aan een defect van de temperatuurregelaar te minimaliseren.
  3. Monteer de PC / APC fiber connector op de balk optieksysteem. Het isessentieel om te verzekeren dat de gecollimeerde bundel een minimale divergentie dus instelbaar vezelhavens zijn het meest bruikbaar. Zorg ervoor dat de gekozen vezelhaven overeenkomt met het modevelddiameter van de diode pigtail vezel. Als de balk wordt gerasterd met akoestisch-optische deflectoren (AOD) of elektro-optische deflectoren (EOD) wordt de gecollimeerde laserbundel middel moet ook iets minder dan de grootte van de opening deflector.
  4. Beveilig de collimerende adapter aan op de optische tafel op voldoende afstand van de microscoop om voor beam routing, expansie, en de plaatsing van andere gewenste componenten. Pas de fiber-poort om consistente bundel taille zorgen over afstanden vergelijkbaar met totale bundel pad naar de microscoop.
  5. Installeer spiegels aangegeven in figuur 1. Verwijder de doelstelling van de microscoop en gebruik de spiegels aan de route van de bundel door de opening in het objectief montage podium. Indien gewenst, kan de plaatsing van de dichroïsche spiegels DM1 en DM3 worden weggelaten totdatlater. DM2 en DM3 zijn zowel shortpass en zenden zichtbaar licht en tegelijkertijd een afspiegeling nabije IR en hoger.
  6. Het is nuttig om een ​​rode laser pointer in plaats van het doel, aangepast aan de optische as van de microscoop tijdelijk monteren. Een aangepaste mechanische adapter nodig om centrering van de laser pointer te verzekeren. Zichtbare straal van de laser pointer kan dan terug naar het midden van de apertuur van de vezel poort worden geleid en kan dan worden gebruikt om de lenzen (zie hieronder) te installeren.
  7. Installeer de 980 nm straalexpander (L8 en L9) op een juiste afstand van de vezel-poort om toekomstige inbrengen van stuurinrichting onderdelen (AOD of EOD) toe als nodig is 1. De uitgebreide bundel moet iets te veel in de rug focale diafragma van het objectief. (Hier, objectieven met een brandpuntsafstand van 125 mm en 60 mm zijn in een Kepler regeling om ongeveer het dubbele van de bundel taille). Gebruik zichtbare laserstraal (zie paragraaf 1.6) om de juiste lens plaatsing en ruwe uitlijning te garanderen.
  8. Installerenl de 980 nm stuur lenzen (L2 en L3) in een telescoop opstelling zoals aangegeven (hier hebben beide 60 mm brandpuntsafstand) 1. L3 is aangebracht in een vlak conjugaat aan de rug-brandvlak van het objectief. Mount L3 op een nauwkeurige XYZ positionering podium om voor bundelsturing. Het is nuttig voor de XYZ stadium digitale indicatoren zijn micrometer, waardoor herhaalbare positionering en herpositionering van de val. De 0.5 "bereik van reizen is meestal voldoende, kunnen evenwel langere reizen voor L3 positioneren langs de optische as nuttig zijn. Gebruik zichtbare laserstraal (zie paragraaf 1.6) om de juiste lens plaatsing en ruwe uitlijning te garanderen.

2. Installatie van Laser Detector

  1. Installeer de dichroïsche spiegel DM3 boven de condensor zoals getoond in figuur 1. Een aangepaste mount is meestal vereist. Verzeker quadfotodiode (QPD) of een positiegevoelige detector (PSD) 8 aan de zijkant van de condensor montage en ensure dat de 980 nm laserstraal gereflecteerd door DM3 is het raken van het ruwweg op centrum. Bij het gebruik van QPD, ervoor zorgen dat het op een kleine XY podium is gemonteerd om te zorgen voor nauwkeurige centrering van de sensor op de laserstraal.
  2. Installeer L1 (meestal een mm lens 30) tussen DM3 en de sensor. Positie L1 om de bundel te richten op een enkele plaats op de sensor.
  3. Installeer het notch filter net voor L1 om de 1064 nm bundel alsmede eventuele verdwaalde zichtbare lichtreflecties te blokkeren van de insteeklamp en sfeerverlichting.

3. Installatie van 1.064 nm golflengte Holografische Trap

  1. De holografische onderdeel van de installatie is gebouwd rond een commercieel verkrijgbare hardware / software pakket De holografische spiegels gebruikt in dit pakket zijn beoordeeld met een maximum incident vermogen van 5 of 10 W / cm 2. Single mode TEM00 balken in dit vermogensbereik kan gemakkelijk worden afkomstig van een DPSS laser op 1064 nm golflengte.
  2. Monteer de 1064 nm laser op een verhoogdeplatform om ruwweg overeen met de hoogte van de bundel pad voor de 980 lijn (zie hoofdstuk 1).
  3. Wanneer deze niet rechtstreeks controleerbaar, kan laservermogen handmatig worden aangepast door het installeren van een halve golf plaat (HWP) en een polarisator (PBS) direct na de laser-uitgang diafragma. Het is nuttig om de polarisator monteren in een draaibaar platform kunnen holografische spiegel vereiste bundel polarisatie overeenkomen.
  4. Installeer de 1064 nm straalexpander (L6 en L7). De laserstraal taille moet worden uitgebreid om de diagonaal van de holografische spiegel overeenkomen. Voor grote expansieverhoudingen (hierboven 10X) kan het een streven om de grootte van de expander klein te houden. (: 16 mm en 175 mm here) Aldus kan het gewenst zijn lenzen met ongebruikelijk kleine brandpuntsafstand gebruiken.
  5. Installeer de andere spiegels, zoals aangegeven op de 1064 nm straal direct via de doelstelling.
    1. Secure DM1 dichroische (45 ° hoek van inval) in een kinematische mount en plaats de assemblage in de 980 nm stralengang, zodat het zorgt voor undiminished overdracht van die balk.
    2. Activeer laser pointer licht. De spiegel DM1 moet voldoende hoeveelheid zichtbaar licht weerspiegelen juiste positie de ruimtelijke lichtmodulator (SLM) in de weg van deze bundel. De SLM moet ook zo worden gedraaid dat de inkomende en uitgaande laserstralen zo dicht mogelijk bij normale inval. Maar de invalshoek moet voldoende groot zijn om ervoor te zorgen dat de laserstraal niet wordt afgekapt door de lens mounts en andere optische componenten. Een 5 ° hoek moet gemakkelijk haalbaar zijn en voldoende klein is. Tenslotte is de afstand tussen DM1 de SLM moet nauwkeurig worden gemeten, zodat het inbrengen van de lenzen L4 en L5 (zie 3.6) de SLM spiegelvlak en back-brandvlak van het objectief kan vervoegen.
    3. Installeer een spiegel om het licht direct vanaf 1.064 nm beam expander aan de SLM. Zorg ervoor dat de laser pointer licht raakt de bundelexpander diafragma op centrum.
  6. Installeer lenzen L4 en L5 (hier: lenzen met 125 mm en 200 mm respectievelijk). Deze telescoop pair conjugeert de SLM spiegelvlak aan de achterkant brandvlak van het objectief en vermindert ook de bundel taille tot slechts iets te vol de achterkant diafragma van het objectief. We kozen voor objectieven met lange brandpuntsafstanden om ruimte de SLM weg van DM1. Dit wist niet alleen ruimte voor de tweede laser lijn, maar ook de neiging om de uitlijning te vergemakkelijken.
  7. Verwijder de laserpointer. Laat de bevestiging adapter om te dienen als grove uitlijning diafragma.

4. Systeem Installatie en uitlijning Notes

  1. Lens L3 en SLM moeten zo geplaatst worden dat zijn optisch geconjugeerd aan de achterkant brandvlak van het objectief. De gemeenschappelijke brandpunt van L4 en L5 is optisch geconjugeerd aan het monster vlak als de optische trapping balken worden geïnjecteerd in de oneindige ruimte van de microscoop.
  2. zingen IR-kijker richt de 980 nm straal te gaan langs de middenas van de opening in de laserpointer adapter.
  3. Gebruik IR-kaart to zorgen dat de 1064 nm straal raakt dezelfde plaats als de 980 nm straal op DM1, L2 en L3 en de 1.064 nm straal gaat langs de hartlijn van de opening in de laser pointer adapter.
  4. Vervang de laser pointer montage-adapter met een doel. Hoge numerieke apertuur olie of water doelstelling is typerend.
  5. Lijn de 980 nm val zoals beschreven in 9 door "lopen" van de laserstraal tot een radiaal symmetrisch interferentiepatroon wordt gezien op de camera.
  6. Met de holografische spiegel uit (dat wil zeggen als een passieve spiegel) gebruiken SLM en DM1 om "lopen" de onafgebogen 1064 nm straal het 1064 nm val te lijnen.
  7. De SLM vormt een belangrijke gediffracteerde bundel waardoor een sterke onbewegelijk laser val in het gezichtsveld. Dit is nuttig voor uitlijning maar ongewenst experimenten zijn. Om deze val blokkeren kan men een kleine ondoorzichtige object in te voegen in het pad van onafgebogen licht bij de locatie conjugaat aan het monster vlak (bv. the gemeenschappelijke brandpunt van L4 en L5). De maat van deze centrale plek blocker moet iets groter zijn dan de diameter van de Airy schijf voor het gerichte licht (blokker met 100-300 micrometer diameter voor het beschreven systeem).
  8. djust 1064 nm bundel polarisatie met behulp van de polarisator te SLM oriëntatie passen. Draai het halvegolflengteplaat om het uitgangsvermogen van de lichtbundel naar wens instellen.
  9. Indien gewenst, plaatst AOD of EOD bundelsturing elementen in de 980 nm laser lijn. Zorg voor een juiste vervoeging van deze elementen naar de back-brandvlak van het objectief en opnieuw uitlijnen van de val. Het is nuttig om het stuur elementen op een goniometrische podium monteren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De samengestelde setup kan de operator meerdere refractieve objecten val in real time en plaats ze in alle drie dimensies binnen het gezichtsveld. We illustreren de holografische mogelijkheden van het instrument door vangen 11 microsferen (figuur 2). De val beperken elk object wordt handmatig opnieuw gepositioneerd op het vangen, zodat de uiteindelijke opstelling toont het logo van de Universiteit van Utah, waar dit experiment werd uitgevoerd. Een gecombineerde functie van holografische conventionele opvanger getoond in figuur 3. De conventionele val beweegt centrale kraal progressief sneller (val snelheden van 1,3, 10 en 82 um / sec worden weergegeven), terwijl holografisch gedefinieerd valstrikken stationair blijven. Op de hoogste snelheid, de hele beweging van de hiel optreedt tijdens het opnemen van een frame van de video en dus lijkt zo extreem motion blur. Het is mogelijk om de conventionele trap snel genoeg dat parels van de vangst mogelijkheden worden gedwongen door h verplaatsenydrodynamic slepen (niet getoond).

Merk op dat de assemblage van complexe vormen gebruik verschillende microsferen kunnen leiden tot een geval waarin het aantal microbolletjes in het gezichtsveld onvoldoende is voor volledige samenstel (zoals blijkt uit fig. 2). In dat geval hoeft de gebruiker fysiek bewegen het gezichtsveld ten opzichte van het monster (dat wil zeggen plaats het monster stadium van de microscoop) bijkomende microsferen bloot behoud van de reeds gevangen objecten.

Figuur 1
Figuur 1. Schematische weergave van de hoge resolutie microscoop systeem met twee trapping balken. Components gelabeld L1-L9 zijn basic lenzen. Onderdelen gelabeld DM1-DM3 zijn dichroïsch spiegels. Lenzen L2 en L3 worden gebruikt voor de besturing. Lenzen L4 en L5 fungeren als een beam verloopstuk en spacer. Lenzen L6/L7 en L8/L9 zijn beam expander paren voor hun respectievelijke laserstralen. Ongelabelde onderdelen afgebeeld als stevige zwarte rechthoeken zijn basic spiegels. Onderdelen gelabeld MC en MO zijn de microscoop condensor en object, respectievelijk. Andere onderdelen zijn een quadfotodiode (QPD), notch filter (NF), Peltier temperatuurregelaar stadium (PTC), warme filter (HF), ruimtelijke licht modulator (SLM), akoestisch-optische deflector (AOD), rolluiken (S1 en S2), halvegolflengteplaat (HWP) en polariserende beam splitter (PBS).

Figuur 2
Figuur 2. Een ruimtelijke inrichting die een Universiteit van Utah logo is gemaakt met behulp van 11 operator gedefinieerd en gecontroleerd holografische vallen. De objecten gevangen zijn refractieve kralen (zie tabel van Materialen voor meer details) gesuspendeerd in gedeïoniseerd water. Rode en groene cirkels laten val posities. Frames (a) - (f) vertegenwoordigen opeenvolgende stadia logo constructie.

Figuur 3
Figuur 3. Twee rijen van vallen zijn gemaakt met behulp van 6 operator gedefinieerd en gecontroleerd holografische vallen. Bijkomend conventionele val wordt gedefinieerd tussen de twee rijen en zijn positie is instelbaar voor verschillende snelheden zoals aangegeven. De kraal wordt verplaatst naar een maximale ruimtelijke verplaatsing van 4,1 pm en vervolgens terug naar de oorspronkelijke locatie. Een video van de kraal beweging wordt geregistreerd op 47 fps. Zoals trap herpositionering snelheid wordt verhoogd, wordt steeds groter motion blur waargenomen in de video. De objecten gevangen zijn refractieve kralen (zie tabel van Materialen voor meer details) gesuspendeerd in gedeïoniseerd water. Frame timings worden in rood weergegeven. Trap herpositionering snelheid wordt weergegeven voor elke rij. Groene schaal corresponderen met 5 micrometer in elke richting.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

We hebben een instrument dat twee optische vallen van verschillende types (figuur 1) combineert afzonderlijke trapping faciliteiten voorzien objectmanipulatie en meting uitgevoerd. De "klassieke" optische val is gebouwd rond een 980 nm diodelaser. Deze bundel wordt uitgebreid, gestuurd en vervolgens geïnjecteerd in onze omgekeerde microscoop ("lichtrood" balk in figuur 1). De holografische optische val is opgebouwd rond een 1064 nm DPSS laser. De balk wordt uitgebreid tot de omvang van de ruimtelijke licht modulator (SLM) past, weerkaatst de SLM bij lage invalshoek, gereduceerd tot iets te veel in de rug focale diafragma van het objectief, in combinatie met de "conventionele" trapping lijn met een dichroic spiegel en tenslotte geïnjecteerd ons microscoop ("dark red" beam in figuur 1). Merk op dat de SLM in een vlak dat optisch geconjugeerd is aan de achterkant brandvlak van het objectief worden geplaatst.

In de protocol paragraaf beschrijven we het ontwerp en de uitlijning overwegingen die ons toelaten om de ruimtelijke voetafdruk van de setup te minimaliseren en toch in staat relatief eenvoudig constructie. Ook beschrijven we de blokkering van de onafgebogen component geproduceerd door de SLM, die hier nodig zijn voor een commercieel pakket als het gebruikte systeem kan zijn, maar is enigszins uitdagend en tot op heden slecht gedocumenteerd.

Het hier beschreven ontwerp is zeer flexibel. We hebben korte vermeldingen van een aantal populaire aanpassingen hoog niveau voor optische vallen en hoe men zou die in ons ontwerp te integreren. Zo kan een put worden gestuurd op verschillende manieren, waaronder akoestisch-optische deflectoren (AOD), elektro-optische deflectoren (EOD) 12, beweegbare of vervormbare reflectoren of gewoon rastering het stuur lens (L3 in onze setup) 1. Evenzo kan de positie van het gevangen object worden bepaald met behulp van vele systemen en sensoren. In dergelijke gevallen zijn de typische plaatsing en uitlijnenling van de relevante onderdelen wordt kort beschreven. We verwachten dat dit werk een sjabloon voor meer complexe ontwerpen in de toekomst kunnen bepalen.

Een aantal praktische overwegingen en beperkingen gebruik zijn van de nota. Ten eerste, de optische vallen niet te dicht op elkaar om niet te interfereren met hun aantrekkelijke mogelijkheden dichtbij val gepositioneerd is. Indien afsluiten positionering van twee valkuilen nodig is, dan is het mogelijk om een ​​lijn trap verbindt de twee punten, zodat het aantrekkelijk potentieel van de trap uitstrekt langs de hele lijn definiëren. Een ander praktisch probleem is dat de gevangen objecten niet zo snel dat ze een overmatige hydrodynamische weerstand (de precieze grens afhankelijk val sterkte) anders wordt het slepen kan de objecten te duwen uit de val kan worden verplaatst.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

De financiering werd verstrekt door de Universiteit van Utah. We willen graag Dr J. Xu (UC Merced) en dr. BJN Reddy (UC Irvine) bedanken voor nuttige discussies.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Optical table Newport corporation ST-UT2-56-8 Irvine, CA
Microscope, Inverted, Eclipse Ti Nikon USA MEA53220 Melville, NY
Plan apo 100X oil objective (1.4 NA) Nikon USA MRD01901 Melville, NY
Oil condenser Lens 1.4 NA Nikon USA MEL41410 Melville, NY
EMCCD camera Andor technology USA Ixon DU897 South Windsor, CT
1/3" CCD IEEE1394 camera NET USA Inc Foculus FO124SC Highland IN
Laser, TEM00, SLM, 1,064 nm wavelength Klastech Laser Technologies Senza-1064-1000 Dortmund; Germany
laser diode, TEM00, SLM, 980 nm Axcel Photonics BF-979-0300-P5A Marlborough, MA
laser diode mount ILX Lightwave LDX-3545, LDT-5525, and LDM-4984 Bozeman, MT
adjustable fiber ports Thorlabs PAF-X-11-B Newton, NJ
holographic system Arryx HOTKIT-ADV-1064 Chicago, IL
holographic mirror Boulder Non-linear Systems this is a part of HOTKIT-ADV-1064 Lafayette, CO
Calcite polarizer Thorlabs GL10-B Newton, NJ
half-wave plate Thorlabs WPH05M-1064 Newton, NJ
Polarizer rotation mount Thorlabs PRM1 Newton, NJ
half-wave plate rotation mount Thorlabs RSP1 Newton, NJ
Shutter Thorlabs SH05 Newton, NJ
dichroic mirrors (DM2 & DM3); 45 ° AOI Chroma Technology t750spxrxt Bellows Falls, VT
dichroic mirror (DM1); 45 ° AOI Thorlabs DMSP1000R Newton, NJ
custom mechanical adapter Thorlabs SM1A11 and AD12F with enlarged inner bore Newton, NJ
notch filter Semrock FF01-850/310-25 Rochester, NY
Acousto-Optic deflector (2-axis) intraAction DTD-584CA28 Bellwood, IL
goniometric stage New Focus 9081 Santa Clara, CA
60 mm steering lenses Thorlabs LA1134-B Newton, NJ
16 mm aspherical expander lens Thorlabs AC080-016-C Newton, NJ
175 mm expander lens Thorlabs LA1229-C Newton, NJ
Spot blocker (cabron-steel sphere) Bal-Tec 0.0100" diameter Los Angeles, CA
Microspheres (Carboxyl-polystyrene) Spherotech CP-45-10 Lake Forest, IL

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Svoboda, K., Block, S. M. Biological applications of optical forces. Annu. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 23, 247-285 (1994).
  2. Ashkin, A., Schutze, K., Dziedzic, J. M., Euteneuer, U., Schliwa, M. Force generation of organelle transport measured in vivo by an infrared laser trap. Nature. 348, 346-348 (1990).
  3. Shubeita, G. T., Tran, S. L., et al. Consequences of motor copy number on the intracellular transport of kinesin-1-driven lipid droplets. Cell. 135, 1098-1107 (2008).
  4. Polin, M., Ladavac, K., Lee, S. H., Roichman, Y., Grier, D. Optimized holographic optical traps. Opt Express. 13, 5831-5845 (2005).
  5. Sun, B., Roichman, Y., Grier, D. G. Theory of holographic optical trapping. Opt. Express. 16, 15765-15776 (2008).
  6. Moffitt, J. R., Chemla, Y. R., Smith, S. B., Bustamante, C. Recent advances in optical tweezers. Annu. Rev. Biochem. 77, 205-228 (2008).
  7. Grier, D. G. A revolution in optical manipulation. Nature. 424, 810-816 (2003).
  8. Neuman, K. C., Block, S. M. Optical trapping. Rev. Sci. Instrum. 75, 2787-2809 (2004).
  9. Sheetz, M. P. Laser tweezers in cell biology. Introduction. Methods Cell Biol. 55, xi-xii (1998).
  10. Spudich, J. A., Rice, S. E., Rock, R. S., Purcell, T. J., Warrick, H. M. Optical traps to study properties of molecular motors. Cold Spring Harb. Protoc. 2011, 1305-1318 (2011).
  11. Visscher, K., Gross, S. P., Block, S. M. Construction of multiple-beam optical traps with nanometer-resolution position sensing. Selected Topics in Quantum Electronics. IEEE Journal of. 2, 1066-1076 (1996).
  12. Valentine, M. T., Guydosh, N. R., et al. Precision steering of an optical trap by electro-optic deflection. Opt Lett. 33, 599-601 (2008).

Tags

Fysica Moleculaire Biologie Optica breking (optica) optische vallen moleculaire motoren microtubuli beweeglijkheid holografische spiegel golflengte dual vallen microscopie imaging
Bouw van een hoge resolutie microscoop met conventionele en holografische optische Trapping Capabilities
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Butterfield, J., Hong, W., Mershon,More

Butterfield, J., Hong, W., Mershon, L., Vershinin, M. Construction of a High Resolution Microscope with Conventional and Holographic Optical Trapping Capabilities. J. Vis. Exp. (74), e50481, doi:10.3791/50481 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter