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研发基于多极磁镊的机器人细胞内部操作与测量系统

中国科学院自动化研究所研究员谭民领导的先进机器人团队与多伦多大学教授孙钰的先进微纳系统实验室合作在微纳机器人方面开展研究,研究基于多极磁镊的机器人细胞内部操作与测量,相关成果发表在Science Robotics上(Sci. Robot. (2019), 4, eaav6180)。 在细胞内部对其结构的直接操作和测量是理解亚细胞和亚组织活动的重要手段,可用于疾病诊断、发展新治疗方法。相对于细胞外部的操作而言,细胞内部的物理测量和操作仍然是未知领域,针对这一问题,合作团队研发了一种多极磁镊,使用亚微米尺度的磁珠进行纳米级定位和皮牛顿(pN,10-12牛顿)级的力控制,实现在单个胞内部的不同空间和时间的测量。为克服共聚焦成像的低带宽反馈问题,研发了一种广义预测控制用于位置控制,可实现0.4 μm的位置控制精度,仅仅略大于布朗运动的约束;同时可在30分钟以上施加60 pN的力,对于癌症细胞的细胞核特性进行了全面测量。系统对细胞的......阅读全文

研发基于多极磁镊的机器人细胞内部操作与测量系统

  中国科学院自动化研究所研究员谭民领导的先进机器人团队与多伦多大学教授孙钰的先进微纳系统实验室合作在微纳机器人方面开展研究,研究基于多极磁镊的机器人细胞内部操作与测量,相关成果发表在Science Robotics上(Sci. Robot. (2019), 4, eaav6180)。  在细胞内部

多极磁环表磁分布测量图说明(二)

  极坐标图更接近多极磁环的形状,花瓣代表每个磁极,并且N,S间隔分布。只是N,S不区分。  谐波分析如下图所示:   谐波分析图是由直角坐标图的正弦函数或余弦函数图得到的。   根据傅立叶级数的原理,周期函数都可以展开为常数与一组具有共同周期的正弦函数和余弦函数之和。  其展开式中,常数表达的部分

多极磁环表磁分布测量图说明(一)

【摘要】:FE-2100R型表磁分布测量装置系列设备是对磁体充磁精度进行正确的评估,磁环品质检验不可缺少的工具。以下是湖南省永逸科技有限公司丁佳泉针对多极磁环表磁分布测量图的说明。方便客户更便携的使用我们的FE-2100R型表磁分布测量系列产品。  FE-2100R型表磁分布测量装置系列设备是对磁体

光镊技术介绍

光镊技术是美国科学家于1986年发明的。光镊又称为单光束梯度光阱。简单的说.就是用一束高度汇聚的激光形成的三维势阱来俘获,操纵控制微小粒子。自诞生以来,光镊技术已经在微米尺度量级粒子的操纵控制,粒子间的相互作用等方面的研究中发挥了重要作用。1969年.Ashkin通过理论计算认为聚焦的激光能推动尺寸

光镊的定义

由于激光聚集可形成光阱,微小物体受光压而被束缚在光阱处,移动光束使微小物体随光阱移动,借此可在显微镜下对微小物体(如病毒、细菌以及细胞内的细胞器及细胞组分等)进行的移位或手术操作。光镊 ,又被称为单光束梯度力光阱,日常,我们用来挟持物体的镊子,都是有形物体,我们感觉到镊子的存在,然后通过镊子施加一定

光镊的简介

光镊是采用以芯片为基础的光子共振捕获技术的光阱,能对纳米至微米级的粒子进行操纵和捕获,利用NanoTweezer显微镜纳米光镊转换装置可把现有显微镜升级改造为光镊。注:NanoTweezer显微镜纳米光镊转换装置,是个显微镜附上装置。该装置使研究人员使用现有显微镜能够捕获、操纵纳米级微粒。

光镊的原理

光镊技术基于光辐射压力与单光束梯度力光阱。光辐射压力光照射物体时,由于电磁波具有能量,也有动量,所以,在物体表面形成反射和吸收,同时会对表面形成压力作用,成为光压(光辐射压力)。通过激光的引进,使得光压效应在现实应用中有了很大的作用,特别是科学研究中。梯度力图1 单光束梯度力光阱

什么是光镊?

光镊是采用以芯片为基础的光子共振捕获技术的光阱,能对纳米至微米级的粒子进行操纵和捕获,利用NanoTweezer显微镜纳米光镊转换装置可把现有显微镜升级改造为光镊。

光镊的产生

最近,小编被我司的工程师小姐姐安利了一部据说是英国最长寿的科幻剧《神秘博士》(Doctor Who)。在2018年底刚刚回归的十一季中,新上任的第十三任Doctor造出了一件亮眼的神器——升级版音速起子,可谓是上可打外星人,下可开防盗门,有点无所不能的意思。 十三姨和她的起子而在咱们现实的物理学

磁锤机器人:穿越人体组织做手术

机器人内部安装的“磁力锤” 图片来源:《科技纵览》   一个小机器人能够穿过人类身体内部的组织,这听起来就像是科幻小说中的场景。但是,这种机器人是真实存在的,并且,它可以在未来医学中发挥重要作用。一项新研究表明,被称为millirobots的毫米级机器人能够对医院医用扫描仪产生的磁场变化进行