“光纤微镊”诞生，操控单细胞有了“微型灵巧手”

核心突破：安徽大学潘登团队与中国科学技术大学合作，光纤微镊在《自然》期刊发表成果，诞生单细提出面向纤基集成器件的操控飞秒激光复合制造方法，成功在商用光纤端部构建三维光纤微镊，微型实现微米尺度目标的灵巧高精度、低损伤及可编程三维操控。光纤微镊

技术背景与行业痛点

微纳尺度的诞生单细精准操控是光电信息技术、先进制造及生物医学领域的操控前沿方向，但现有技术存在显著局限：

• 传统光镊：依赖聚焦光束形成的微型光学势阱，具备非接触和高精度优势，灵巧但作用力微弱，光纤微镊且无法操控不透明物体。诞生单细
• 传统机械/流体微夹持器：虽能提供较大作用力，操控但器件体积庞大、微型外部驱动系统复杂，灵巧难以在微细血管、胆管等微尺度受限空间内实现高精度操作。

现有技术在操控精度、输出力、器件尺度与系统集成度之间难以取得平衡。

创新方案：以光驭力

针对上述瓶颈，研究团队提出光纤端部多材料复合微系统设计策略，主要技术路径包括：

1. 集成制造：依托飞秒激光高精度微纳加工技术，将光传输、光热转换、软材料响应及刚性微结构力学输出集成于同一根光纤端部。
2. 能量转换机制：光照引发的材料形变受微结构约束，转化为微尺度的可控运动与力学输出，实现光能量向机械作用力的有效转换。
3. 精密调控：光既是能量载体，也是调控微镊开合状态和作用力大小的物理手段。通过调节输入光功率，即可实现微尺度作用力的连续控制，达成“以光驭力”的精密微操作。

性能指标与应用价值

• 力值突破：三维光纤微镊的输出力是传统光镊的10万倍以上。
• 精准操控：能够实现微米尺度目标的精准操控及复杂微结构的精确装配。
• 微创应用：如同细胞尺度的“微型灵巧手”，可在百微米狭窄空间内完成微尺度取样及单细胞等微观对象的精密操作。

该成果将光纤从传统的光信息/能量传输载体，拓展为可用于光控微纳操作的集成平台，为生命健康、微创医疗及微纳精密操控提供了全新的技术路径。

（记者：吴长锋）

(责任编辑：休闲)