西班牙impetux公司推出的生物型光鑷-SENSOCELL，采用“光動量計(jì)算LIGHT MOMENTUM METHOD”技術(shù)， 解決了傳統(tǒng)光鑷校準(zhǔn)繁瑣、通量低、無法進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)部力學(xué)測量的難題。SENSOCELL通過高度聚焦激光束產(chǎn)生的力來操控細(xì)胞內(nèi)或者細(xì)胞外的微粒，并且結(jié)合力學(xué)檢測系統(tǒng)和成像系統(tǒng)（如普通明場顯微鏡、共聚焦顯微鏡、超分辨顯微鏡），可以直觀地對細(xì)胞或者組織進(jìn)行分子層面的力學(xué)測量，廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物力學(xué)的研究，如：細(xì)胞膜動力學(xué)、細(xì)胞與細(xì)胞相互作用、細(xì)胞骨架、細(xì)胞硬度、單分子動力學(xué)等。
技術(shù)原理
SENSOCELL免校準(zhǔn)生物型光鑷主要由上樣模塊、光鑷生成模塊、力學(xué)檢測模塊以及成像（明場、EPI、TIRF、共聚焦以及超分辨）模塊組成。光鑷生成模塊通過高度聚焦激光束產(chǎn)生的力來操作納米或微米級的介電質(zhì)顆粒，實(shí)現(xiàn)了對生物分子的單分子水平的操縱；力學(xué)檢測模塊采用“光動量計(jì)算LIGHT MOMENTUM METHOD”技術(shù)，無需校準(zhǔn)即可對細(xì)胞內(nèi)外進(jìn)行力學(xué)操控測量。
捕獲中心（左）和偏心（右）微球的光束傳播路徑的模擬。在第一種情況下，由于前向散射光偏轉(zhuǎn)角的平均值為零，因此沒有凈回復(fù)力（net restoring force）。第二種情況，
免校準(zhǔn)光鑷技術(shù)特點(diǎn)
? 光阱測量模塊
? 力譜測量技術(shù)-光動量檢測技術(shù)
? 無需校準(zhǔn)，直接測力；
? 支持256個獨(dú)立光阱，每個光阱xy平面獨(dú)立移動；
? 每個光阱單獨(dú)測力；
? 可整合多種成像模式：如明場、EPI、TIRF、共聚焦等；
? 力學(xué)分辨率：<50 fN
? 樣品定位精度：1 nm、位移精度：0.1 nm。
? 光阱生成模塊
? 光阱激光：1064 nm單頻率激光，超低背景；
? 光阱激光功率：3W；
? 2D 快速光阱操控 (高達(dá) 25 kHz)；
? 獨(dú)立光阱亞納米精度精確控制；
? 工作視野：70 μm x 70 μm（60X 物鏡下）；
? 光阱剛度：3pN/mW·μm（1μm小球）；
? 光阱軌跡：支持自主編程設(shè)計(jì)光阱運(yùn)動軌跡和振蕩軌跡。
左：光阱測量模塊；右：光阱生成模塊
生物型光鑷應(yīng)用領(lǐng)域
細(xì)胞膜研究 | 細(xì)胞核動力學(xué) | 細(xì)胞內(nèi)流變學(xué) | 細(xì)胞-細(xì)胞互作 | 相變與相分離 |
細(xì)胞硬度 | 微生物動力學(xué) | 膠體 | 分子馬達(dá) | 單分子結(jié)構(gòu)解析 |
詳細(xì)參數(shù)
? 光鑷：
? 無需校準(zhǔn)，直接測力；
? 檢測范圍：70 μm×70 μm （60X物鏡下）；
? 獨(dú)立光阱數(shù)目：1-256個；
? 光阱類型：高功率1064nm單頻率激光；
? 力學(xué)檢測分辨率：<0.05 pN
? 最大逃逸力：>1 nN （在樣品面激光功率為1W時對于4.5μm聚苯乙烯微球）
? 樣品定位精度：1 nm、位移精度：0.1 nm；
? 光阱移動特性：所有光阱可在 x,y 平面獨(dú)立移動。
? 顯微鏡：
? 支持基于Nikon Ti2倒置顯微鏡的各種顯微成像系統(tǒng)
? 觀測范圍：70 μm×70 μm （60X物鏡下）；
? 熒光波段：支持405nm-670nm不同的熒光波段
? 成像模態(tài)：支持明場、寬場、TIRF、共聚焦以及超分辨成像；
? 兼容性：支持諸如OKOLAB等不同活細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)；
? 樣品臺兼容性：支持小皿，玻片以及微流控芯片等。
應(yīng)用案例
■ 細(xì)胞核形變
SCIENCE：細(xì)胞核充當(dāng)細(xì)胞形狀變形的彈性機(jī)械轉(zhuǎn)換器，并控制細(xì)胞的動態(tài)行為
■ 細(xì)胞質(zhì)力學(xué)
Nature Physics：分裂過程中細(xì)胞內(nèi)硬度降低和粘彈性流動性增加
■ 細(xì)胞膜動力學(xué)
Nature Physics：周期性障礙物調(diào)節(jié)膜張力傳導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)局部機(jī)械傳遞
■ 細(xì)胞膜動力學(xué)
巨型單層囊泡(giant unilamellar vesicles, GUVs)研究
■ 細(xì)胞相互作用
T細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞相互作用
用戶評價
用戶單位
發(fā)表文章
? Targeting ELOVL6 to disrupt c-MYC driven lipid metabolism in pancreatic cancer enhances chemosensitivity. Nature Communications (2025): https://doi.org/10.1038/s41467-025-56894-8
? Periodic Obstacles Regulate Membrane Tension Propagation to Enable Localized Mechanotransduction. Biorxiv(2025):https://doi.org/10.1101/2025.01.14.632796
? Measuring age-dependent viscoelasticity of organelles, cells and organisms with time-shared optical tweezer microrheology. Nature Nanotechnology(2025): DOI: 10.1038/s41565-024-01830-y
? Accessing activity and viscoelastic properties of artificial and living systems from passive measurement. Nature Materials(2024): https://doi.org/10.1038/s41563-024-01957-2
? A MEC-2/stomatin condensate liquid-to-solid phase transition controls neuronal mechanotransduction during touch sensing. Nature Cell Biology(2023): https://doi.org/10.1038/s41556-023-01247-0
? The laminin-keratin link shields the nucleus from mechanical deformation and signaling. Nature Materials(2023): https://doi.org/10.1101/2022.03.01.482474
? Intracellular softening and increased viscoelastic fluidity during division. Nature Physics(2021). https://doi.org/10.1038/s41567-021-01368-z
? An asymmetric mechanical code ciphers curvature-dependent proprioceptor activity. SCIENCE ADVANCES(2021) DOI: 10.1126/sciadv.abg4617
? The force loading rate drives cell mechanosensing through both reinforcement and fluidization. Nature Communications(2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-24383-3
? The nucleus measures shape changes for cellular proprioception to control dynamic cell behaviour. SCIENCE(2020) DOI: 10.1126/science.aba2644
