Pengembangan Sistem Penjepit Cahaya (Optical Tweezers) Sebagai Alat untuk Pemerangkapan dan Pengaturan Partikel

Abstract

Optical Tweezers (OT) adalah sebuah sistem optik digunakan untuk pemerangkapan dan pengaturan partikel. Diperkenalkan pada tahun 1986, saat ini penelitian OT berkembang pesat dan mempunyai aplikasi pada berbagai bidang ilmu. Partikel – partikel yang diperangkap bervariasi baik berupa atom, molekul, bakteri, dan DNA. Secara sederhana sebuah OT dibangun dengan sebuah berkas cahaya laser yang difokuskan ke sekumpulan partikel yang indek biasnya lebih besar dari indek bias medium sekelilingnya, laser yang digunakan mempunyai panjang gelombang disesuaikan dengan ukuran dan jenis partikel yang diperangkap. Pada penelitian ini, sebuah sistem Optical Tweezers dibangun mengunakan Laser Dioda 50 mW dengan Panjang Gelombang 830 nm. Partikel yang diperangkap adalah partikel Polystyrene berukuran 3 m dan 10 m. Lensa objektif 100x, NA 1.25 merk Edmund Optics digunakan untuk memfokuska cahaya laser ke kaca preparat yang berisi partikel. Mikroskop optikal merk Leybold dimodifikasi dan dibuat menjadi digital mengunakan Kamera CMOS Thorlabs dengan Lensa 35 mm. Pencitraan partikel dan fokus laser pada kaca preparat sangat baik. Pada sistem ini, karena fluktuasi arus dan suhu ruangan yang tidak stabil menyebabkan daya laser sebelum menuju lensa objektif hanya sebesar 23 mW. Partikel 3 m dapat terperangkap dengan baik sementara partikel 10 m membutuhkan daya laser yang lebih besar. Partikel-partikel yang tidak sepenuhnya mengalir atau terapung di dalam kaca preparat dan penampang berkas yang tidak sepenuhnya bulat menyebabkan Perangkap Optical tweezer yang tidak simetri sehingga gaya tarik pada partikel tidak begitu kuat.