Le Pinze ottiche: un potente strumento per la micromanipolazione senza contatto fisico

Le pinze ottiche sono uno strumento che permette di intrappolare e muovere senza contatto fisico particelle di dimensioni nanometriche e micrometriche. Il loro funzionamento si basa sulla pressione di radiazione esercitata da fasci laser che, se opportunamente focalizzati, producono un punto di equilibrio stabile di forze in corrispondenza del fuoco che viene denominato trappola ottica. Gli apparati per la realizzazione di pinze ottiche sono tipicamente basati su microscopi opportunamenti modificati e dotati di un obiettivo ad altissima apertura numerica che garantisce la forte focalizzazione necessaria per l’intrappolamento. Tali apparati hanno gi`a dimostrato di avere grandi potenzialit`a in parecchi campi, principalmente in ambito biologico, in quanto rappresentano un metodo di manipolazione estremamente calibrato, non invasivo e completamente sterile di singole cellule o organelli subcellulari. Malgrado cio', le pinze ottiche basate su microscopio soffrono di alcune limitazioni legate principalmente all’ingombro e alla complessita' della struttura. Per questo negli anni recenti e' stato rivolto un crescente interesse allo sviluppo di pinze basate su fibra ottica che permettono di ottenere uno strumento miniaturizzato, semplice, flessibile e a basso costo. In questo articolo verra' illustrato un nuovo approccio alla realizzazione di una pinza ottica in fibra che e' stato sperimentalmente dimostrato presso il Laboratorio di Elettronica Quantistica dell’Universita' di Pavia in collaborazione con il laboratorio BIONEM dell’Universita' della Magna Graecia di Catanzaro. La nuova pinza ottica ha permesso di ottenere per la prima volta un intrappolamento tridimensionale di particelle micrometriche ad elevata distanza di lavoro (≈ 40 μm) e rappresenta un promettente strumento per l’indagine biomedica.