冰镊

永恒的贝多芬

在分子生物学实验中，有时需要将生物大分子（如蛋白质、DNA）进行拉伸或摄取。现在这些操作主要通过光镊或声镊实现。

顾名思义，光镊和声镊就是用光或声波制造的“镊子”。
光镊是利用激光制造势阱，使大分子两端落入势阱之中来对其进行操作。所谓“势阱”，就是一个势能比周围都要低的地方，好比地面上的一个陷阱。物体一旦落入其中，就没那么容易出来。移动势阱，势阱里的物体也就跟着移动了。

声镊则是利用超声波形成驻波，在波节处悬浮物体。声镊可以悬浮如甲虫等比较大的物体。

而现在，又有一种新型的大分子捕捉技术，就是标题中所说的冰镊。

冰镊利用的是节流效应。
1852年，焦耳和汤姆孙利用图1所示的装置发现了节流效应，因此节流效应也叫Joule-Thomson效应。

图中压缩机将气体升压，而水冷凝器的作用是使气体温度保持为T₁（因为气体压缩后一般会升温，所以叫“冷凝”。可以控制压缩机，使降温后的气体压强保持为P₁，并使右边的气体压强为P₂）。多孔塞的作用是使左边的高压气体缓慢地到达右边，这样可以认为多孔塞两边的气体压强分别为P₁和P₂。
实验发现:
1、在多孔塞两边的气体的温度一般并不相等；
2、温度差的大小和气体种类及多孔塞两边的压强的数值有关。
进一步实验发现：
1、对于氮、氧、空气得气体在常温下节流后温度都降低，这叫作节流制冷效应（或正节流效应）；
2、对于氢气、氦气，在常温下节流后温度反而升高，称为负节流效应。

只有在足够低温度下才呈现正节流效应。如图2所示，其中μ>0表示正节流效应。


现在回到冰镊的话题上来。
图3是冰镊的原理图，高压气体由螺旋管充入锥型镊管中。由于螺旋管口极细，其效果相当于多孔塞，所以可以控制高压气体的初始温度和压强，使其产生制冷效果。那么尖锥周围的水骤冷结冰，将尖锥与目标物体的一端粘在一起，就达到了摄取目标物体的目的。

图1-1等都是冰镊摄取物体的图片。
用冰镊“捏”起一小块生肉：

把冰镊粘在载玻片上：

用冰镊提起一块铸钢块：


由于生物大分子还是非常小的，所以应用在分子生物实验上的冰镊也得很小，但那么小的冰镊貌似还没有研制出来。



op.261

PROTON

额....................
头一回了解到...............
很有意思......
这种现象经常见到，只是没想到会用在生物上面................

芮式奶糖

没有足够小的大的也行啊，冰冻的西瓜去籽没准用的上嘿嘿

神仙

这种技术应该和钱永键有关吧。