光鑷即光學鑷子(OT),又稱單光束粒子阱,是一種利用激光的光壓效應或光學力學效應來捕獲和操控微小粒子(納米至微米尺度)的光學裝置。光鑷通常由激光光源、透鏡系統、反射鏡及微操作平臺等組成。
光鑷技術起源于1986年,目前已衍生出全息光鑷、等離子體光鑷、光熱鑷、光聲鑷、光電鑷(OET)等多種形態,其中光電鑷是基于光誘導電場的新型操縱體系,于2005年由美國加州伯克利大學吳明教授團隊提出。
光鑷為非機械接觸式操控技術,相比于傳統機械鑷子,光鑷不會對細胞造成機械損傷。光鑷也可與熒光成像、拉曼光譜、微流控系統、超分辨顯微等技術聯用,進一步提高其操控效率及操控功能。隨著技術演進,光鑷研究范圍不斷擴展、捕獲物體也日益多樣,目前光鑷用于捕獲細菌、活細胞、細胞器、介電球、病毒、小金屬顆粒、納米材料、DNA鏈等。
光鑷兼具非機械接觸、高精度、高靈活性、低損傷等優勢,目前已成為生命科學、物理化學、輔助生殖等領域重要的研究工具之一。在生命科學領域,光鑷可用于于單細胞操作、細胞解剖、DNA/RNA操控等研究,在輔助生殖領域,光鑷可用于精子篩選、卵胞漿內單精子注射(ICSI)等。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年全球及中國光鑷(OT)行業研究及十五五規劃分析報告》顯示,光鑷技術及系統復雜、成本高,目前國際品牌仍占據高端市場主導地位。光鑷技術專利集中在美、日、歐等地區,商業化企業包括美國Bruker、西班牙impetux公司、德國MMI等。
近年來,我國政府對高端科學儀器自主化發展的重視度提升,其中“十四五”規劃明確提出加強高端科研儀器設備自主研發制造,這為光鑷國產化發展提供了強勁動力。
目前國產光鑷已進入商業化階段,布局企業包括長春長光辰英生物科學儀器有限公司、上海中珂光鑷科技有限公司(中珂光鑷)、北京捕精者生物科技有限公司等,其中中珂光鑷是國內首家從事光鑷技術研發和生產的專業企業,光鑷產品源于中國科學技術大學的863成果。
新思界
行業分析人士表示,光鑷具有非接觸、精準可控、低損傷等優勢,在生命科學、物理化學、材料科學等領域應用廣泛,目前生命科學是光鑷主要應用領域。國內外光鑷技術在不斷優化升級,我國光鑷研發起步雖晚,但在國家政策推動、激光器技術突破等帶動下,國產光鑷技術發展迅速,部分企業已具備與國際企業競爭的能力。
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