為什麼這很重要： 就像隱形傳送、克隆和隱形一樣，牽引光束是我們許多人都希望是真實的科幻電影比喻之一。但多虧了麻省理工學院的一些研究人員，我們現在有了一個足夠小的小型版本，可以安裝在單一晶片上。雖然它還不能像星際大戰中那樣拉動整艘船，但它仍然可以操縱細胞和 DNA 等生物粒子。

麻省理工學院創建了一種基於晶片的光學牽引光束，可以將穿透光束聚焦到距離晶片本身表面超過 5 毫米的地方。這聽起來可能沒什麼，但與以前只能在晶片幾微米內工作的整合「光鑷子」相比，它是一個遊戲規則改變者。這些較舊的方法本質上必須從無菌玻璃容器（通常用於生物實驗）中取出細胞，並將它們直接放置在晶片表面上，從而增加了污染風險。

這項突破改變了這些限制。憑藉其擴展的範圍，麻省理工學院的設備可以透過玻璃精確捕獲和移動生物樣本，同時將它們密封在標準蓋玻片容器中。該過程使一切保持清潔和無菌。

至於微型牽引光束的工作原理，它取決於一種稱為整合光學相控陣的矽光子元件。它使用採用半導體製造製程在晶片上製造的微型天線陣列。只需調整驅動每個天線元件的光訊號的時序，這些天線就可以共同塑造和引導聚焦波束。

據該團隊稱，正如麻省理工學院新聞稿中指出的那樣，該系統「與先前的演示相比，提高了幾個數量級」。

另一個重大改進是，這個新系統首次將牽引光束功能縮小到晶片比例。用於相同目的的典型設計不僅範圍有限，而且體積相當龐大，需要在實驗室中配備大型顯微鏡裝置，以及多個設備來形成和控制光。

為了驗證他們的發明，麻省理工學院的工程師首先使用該晶片來捕捉和操縱微小的聚苯乙烯球體（實驗中使用的參考粒子）。一旦他們完成了這項工作，他們就可以捕捉並移動活的癌細胞。

儘管仍處於早期階段，但其對生物學研究甚至臨床應用的潛在影響是巨大的。此光束可用於分析 DNA、對細胞進行分類、研究疾病機制以及各種新實驗和診斷工具。

研究人員還希望不斷改進該系統，其目標包括添加可調節光束焦點、同時使用多個陷阱位點以及將其應用於不同的生物系統。