基于线性动量守恒的反向传播双光镊

我们提出了一种双光镊装置，利用线性动量守恒直接测量力。该装置采用反向传播几何结构，允许分别测量每束光束的动量。该装置的实验优势包括由于全光学操作导致的低漂移，以及由于力测量方法而具有的稳健校准（独立于被捕获物体或缓冲介质的特征）。虽然该设计未能达到某些同向传播装置的高分辨率，但我们表明它可用于执行不同的单分子测量：不同力下的基于涨落的分子刚度表征以及分子发夹结构的跳跃实验。值得注意的是，在我们的装置中，可以操纵非常短的系链（例如带有短手柄的分子发夹结构），直至微球几乎接触的极限。该装置用于说明一种基于平衡力涨落测量光镊和系链刚度的新方法，即无需测量力与分子伸长曲线。该方法对于双光镊装置具有普遍意义，并可扩展至不直接测量力的装置。