Pinset Optik Menjebak Partikel Mikroskopis dengan Berkas Laser

Pinset optik menggunakan berkas laser yang difokuskan untuk menjebak dan memindahkan benda berukuran sangat kecil. Nobel Fisika 2018 mencatat Arthur Ashkin mengembangkan teknik ini hingga dapat menangani partikel, atom, molekul, dan sistem biologis dengan “jari” cahaya.

Perangkap muncul karena medan cahaya berinteraksi dengan partikel dielektrik. Dalam susunan yang tepat, gaya optik mendorong partikel menuju daerah dekat fokus berkas, sementara gaya lain seperti hambatan fluida dan gerak termal tetap memengaruhi posisinya.

NIST menjelaskan bahwa berkas laser yang terfokus rapat dapat menjebak benda seperti mikrosfer lateks atau sel biologis dan memindahkannya di dalam air. Kemampuan tersebut memungkinkan peneliti memberi gaya sangat kecil tanpa memegang sampel dengan alat mekanik biasa.

Pada eksperimen biologi, partikel mikroskopis dapat dipakai sebagai pegangan yang terhubung ke molekul atau struktur sel. Perpindahan dari pusat perangkap kemudian diukur untuk memperkirakan gaya, tetapi kalibrasi kekakuan perangkap dan kondisi fluida diperlukan agar angkanya bermakna.

Istilah “pinset” tidak berarti alat ini aman dibuat atau diarahkan sembarangan. Laser terfokus dapat membahayakan mata dan sampel; penggunaan ilmiah memerlukan sistem tertutup, pengendalian daya, prosedur keselamatan, dan instrumen pengukuran.

Gambar pendamping adalah diagram prinsip perangkap optik yang dibuat pada 14 Juli 2013. Diagram menunjukkan respons benda dielektrik terhadap berkas, bukan foto eksperimen tertentu.

Sumber: The Nobel Prize, “The Nobel Prize in Physics 2018 — Popular information”, https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2018/popular-information/ ; National Institute of Standards and Technology, “Femtomolar Optical Tweezers May Enable Sensitive Blood Tests”, 2008, https://www.nist.gov/news-events/news/2008/11/femtomolar-optical-tweezers-may-enable-sensitive-blood-tests ; Wikimedia Commons, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Optical_trap_principle.svg

Catatan editorial: Artikel ini adalah artikel sains, bukan panduan merakit laser. Mekanisme disederhanakan untuk pembaca umum; gambar CC BY-SA 3.0 diubah ukuran dan dikonversi ke JPEG tanpa pemotongan.