Biofisica

Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid
Laboratorio de pinzas ópticas
¿QUÉ ES UNA PINZA ÓPTICA?
Es un aparato que atrapa objetos. Estos objetos son bolitas de poliestireno de 1m de diámetrofijados en una zona cuyo tamaño es de sólo 1m. Su funcionamiento se basa en la propiedad que tiene la luz de atrapar objetos por la presión de radiación ejercida por un haz láser en el foco de unobjetivo de microscopio.
HAZ DEL LASER
PARTÍCULA ATRAPADA EN LA TRAMPA OPTICA LENTE OBJETIVO

¿PARA QUÉ SE UTILIZA?
Las partículas atrapadas pueden ser manipuladas. Se pueden también medir fuerzasmuy pequeñas entre 1 y 100 pN (1 pN=10-12N). la Estas fuerzas permiten el estudio de la necesaria para estirar moléculas
TRAMPA OPTICA MICROPIPETA ADN

mecánica de sistemas biológicos. Se hanutilizado para examinar fuerza individuales de ADN, estudiar el movimiento browniano y manipular las células.

Dos bolitas atrapadas: una por la trampa óptica, la otra por la pipeta y entre ellas esatrapada una molécula de ADN

MONTAJE EXPERIMENTAL DE UN EQUIPO DE PINZAS ÓPTICAS

CCD

FOTODIODO

LED AZUL LENTE OBJETIVO

ESPEJO

TRAMPA ÓPTICA

LENTE CONDESADORA

CAMARA DE MUESTRALASER EXPANSOR DE HAZ ESPEJOS

Imagen real de esfera atrapada en la trampa óptica y Otra esfera sujetada por una micropipeta

APLICACIONES

Kinesina

ELASTICIDAD DE ADN El ADN se presenta comoun ovillo. Para tirar de él se une a a las dos bolitas como se muestra en la Fig. Al tirar del ADN, primero se estira y luego aumenta su longitud como cualquier hilo hasta alcanzar una fuerza de 65 pN.Su módulo de Young es de 300 MPa. Por encima de 65 pN, el ADN sufre una transición en donde su longitud aumenta un factor 1.7 sin que la fuerza aplicada se modifique. Seguidamente y para fuerzassuperiores a 150 pN, el ADN se separa en sus dos hebras.

ESTUDIO DE LA MECÁNICA DE MOLÉCULAS DE KINESINA La kinesina es un motor molecular que transporta material celular a lo largo de un raíl...