光钳(optical tweezer),工学-材料科学与工程-生物医用材料-生物传感器,使用高度聚焦的激光束产生皮牛顿量级的俘获力,用于在显微镜下对粒子等微小物体进行俘获、成像和三维操纵的装置。光钳可以对纳米和微米尺寸的电介质粒子进行操纵。通常使用显微镜物镜对激光束进行聚焦,聚焦激光束的束腰位置处具有非常强的电场梯度,电介质粒子被俘获于光束中心位置。同时由于粒子受到激光束施加的、沿着光束传播方向的作用力,也称为散射力,使得粒子的实际位置稍稍向下偏离聚焦激光束的束腰。光钳可以对诸如细胞或其内容物等微小物体进行精确和非损伤性地操作,操控精度达到纳米量级,因此在生物物理学研究中有着广泛的应用。例如,可以将单个DNA或蛋白质分子与纳米尺寸电介质微球连接,通过光钳操控微球就可以研究DNA/蛋白质与其他生物分子间的相互作用。在定量科学研究中,用作指示的电介质微球在生物学效应作用下只是稍微偏离俘获中心位置,这时施加在微球上的力的大小与偏离俘获中心位置量之间大致呈线性关系。在此情形下,光钳可以用简单弹簧模型近似,力的大小服从胡克定律。