“激光光鑷-光刀”是新型的激光顯微操縱技術(shù)，它具有無接觸、無污染、可在液態(tài)或氣態(tài)環(huán)境無損原位操縱幾十微米至幾十納米的單個(gè)粒子（如血細(xì)胞、細(xì)菌、氣溶膠粒子、大氣懸浮粒子），是生物、醫(yī)藥、軟物質(zhì)、微納米材料、物理、化學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域難得的研究工具。光鑷具有對(duì)微納米粒子進(jìn)行束縛、分選、富集、作用力檢測(cè)（如細(xì)胞粘附力，生物大分子特異性作用力、藥物篩選、微流粘滯系數(shù)等）的功能，而光刀具有對(duì)染色體切割、細(xì)胞膜打孔、加工等功能。光鑷與光刀結(jié)合應(yīng)用可以對(duì)單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行“手術(shù)”，譬如細(xì)胞克隆、單克隆抗體制備、基因轉(zhuǎn)染、人工受孕等重要生物醫(yī)學(xué)過程。該技術(shù)產(chǎn)業(yè)化后，與國外同類產(chǎn)品相比：性價(jià)比高，技術(shù)先進(jìn)，競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)明顯，市場(chǎng)前景廣闊。

應(yīng)用范圍：

應(yīng)用主要領(lǐng)域：生物、醫(yī)藥、軟物質(zhì)、材料、物理、化學(xué)、微流體和環(huán)境等領(lǐng)域。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

該項(xiàng)目主要核心技術(shù)包括：納米精度的位置測(cè)量、高精度激光三維操控、全新的LabVIEW軟件全自動(dòng)操控系統(tǒng)。主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是：多功能（顯微觀察、操縱和測(cè)量相結(jié)合）、高精度（納米精度的位移和皮牛頓（10-12N）量級(jí)的單分子力精確測(cè)量）、全自動(dòng)（先進(jìn)的LabVIEW計(jì)算機(jī)操控）。

我們競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)：（1）多功能：包括光鑷和光刀雙重功能（相當(dāng)兩種儀器），而且可以協(xié)同工作進(jìn)行復(fù)雜是實(shí)驗(yàn)，（2）高精度：配備自主研發(fā)的高精度QPD四象限光電探測(cè)器，位移測(cè)量達(dá)納米精度、測(cè)力達(dá)皮牛頓（10-12N）量級(jí)，可進(jìn)行高精度的單分子力測(cè)量（與JPK 產(chǎn)品相當(dāng)）。（3）全自動(dòng)：高性能圖形化LabVIEW軟件操控平臺(tái)，整個(gè)系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)操控。

技術(shù)水平：

該技術(shù)是“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“全自動(dòng)光鑷-光刀顯微操縱系統(tǒng)”（2012～2016）的研究成果, 前期研究成果曾獲得“北京大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)成果一等獎(jiǎng)”。  

項(xiàng)目應(yīng)用方向及產(chǎn)業(yè)化前景：

該技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用對(duì)象是幾十微米至幾十納米的微觀粒子，主要包括生物粒子（細(xì)胞、細(xì)菌、病毒、花粉等），大氣懸浮顆粒物（氣溶膠、粉塵、PM2.5）和微納米材料(納米管、納米棒、膠體粒子等)，前兩類粒子在自然界中普遍存在且與人類健康息息相關(guān)，在實(shí)際生活中極其重要。而這些粒子只有在其天然的流體環(huán)境（懸浮狀態(tài)下）中才能發(fā)揮正常功能。目前除光鑷外尚沒有一種方法可以無接觸地束縛和操縱這類粒子，無法進(jìn)行精確的單粒子檢測(cè)。對(duì)這類微納尺度粒子傳統(tǒng)的研究對(duì)象是大量粒子的宏觀體系，得到的統(tǒng)計(jì)平均結(jié)果，精確的單粒子個(gè)體動(dòng)態(tài)信息被平均淹沒掉了，而當(dāng)今科學(xué)研究特別需要精確的單粒子信息。目前，單粒子操縱方法主要是“毛細(xì)管吸允法”（如膜片鉗），但這種方法操作不便，而且毛細(xì)管與樣品粒子有接觸，會(huì)產(chǎn)生局部機(jī)械應(yīng)力損傷，不利于細(xì)胞等軟物質(zhì)研究。相比之下，光鑷具有無接觸、無污染、作用力均勻，個(gè)體選擇性強(qiáng)，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)單粒子操縱的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，特別適合生命科學(xué)和軟物質(zhì)等領(lǐng)域的研究。此外，光鑷還具有不破壞細(xì)胞膜而穿透到細(xì)胞內(nèi)部操縱亞細(xì)胞粒子的獨(dú)特功能，這是其他任何工具所不及的。更重要的是配備納米精度的四象限光電探測(cè)器（QPD）的高性能光鑷設(shè)備還可以精確測(cè)量諸如化學(xué)鍵這樣極其微弱的單分子作用力，其測(cè)量精度優(yōu)于原子力顯微鏡（AFM），是目前世界上測(cè)力精度最高的設(shè)備。

光鑷技術(shù)自上世紀(jì)八十年代問世以來，目前國外已有4～5家商品化產(chǎn)品，但大多性能單一、精度不高，且價(jià)格十分昂貴（約150～400萬元人民幣不等）。在我國銷售的代表性產(chǎn)品有德國JPK公司生產(chǎn)的光鑷（無“光刀”）系統(tǒng)，國內(nèi)售價(jià)：高配約$45萬，一般配置約$33萬；英國Elliot光鑷系統(tǒng)（無“光刀”）約$ 20萬，德國Ziess (前身PLAM公司)光鑷約$15萬，光刀約$20萬，“光鑷-光刀”約$ 40 萬（PLAM在國內(nèi)僅售出2～3套，而Zeiss尚未在我國售出1套光鑷設(shè)備），德國Quantum Design生產(chǎn)的多光鑷系統(tǒng)售價(jià)約20萬歐元，目前國內(nèi)僅一家單位訂貨。在上述光鑷產(chǎn)品中僅JPK的配備了精確的QPD光電位置探測(cè)器（納米精度），而其它公司產(chǎn)品均采用CCD圖像位移探測(cè)，精度較低（達(dá)不到納米精度和單分子力測(cè)量要求）。鑒于上述原因，國際上有實(shí)力的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)幾乎都是自己搭建光鑷裝置，但由于技術(shù)復(fù)雜，一般實(shí)驗(yàn)室難以勝任，目前光鑷設(shè)備主要掌握在少數(shù)物理學(xué)家和工程技術(shù)人員手中，廣大的生命科學(xué)研究者卻無法獲得這種先進(jìn)的儀器設(shè)備，大大限制了該技術(shù)在國內(nèi)的推廣應(yīng)用。國內(nèi)僅少數(shù)單位（如中科院力學(xué)所、遺傳所、過程所、北京大學(xué)生命科學(xué)院、西北工業(yè)大學(xué)等）購買了國外昂貴的商品化光鑷設(shè)備。國內(nèi)現(xiàn)僅有“上海中科大光鑷科技有限公司”生產(chǎn)極少量簡易光鑷設(shè)備，但由于其自動(dòng)化程度低，達(dá)不到科研實(shí)際要求，僅有極個(gè)別單位購買。

    眾所周知，生命科學(xué)和納米科技是本世紀(jì)的帶頭學(xué)科，上述領(lǐng)域研究離不開顯微操縱和精確的單粒子檢測(cè)，光鑷作為集顯微觀察、顯微操縱和力學(xué)測(cè)量為一體的先進(jìn)的高技術(shù)設(shè)備，市場(chǎng)需求量相當(dāng)可觀。本項(xiàng)目技術(shù)商品化后預(yù)計(jì)售價(jià)大約是國際上同類商品價(jià)格的1/2。在性能、價(jià)格方面具有明顯競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。此外，該技術(shù)還可分為低、中、高三種不同配置和性能的產(chǎn)品（或單元模塊），最便宜的僅售約40萬元人民幣，可以滿足廣大不同層次用戶的需求，市場(chǎng)前景十分廣闊。 

項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃：

項(xiàng)目落地規(guī)劃：希望與有實(shí)力的光電類儀器公司或高新技術(shù)企業(yè)（注冊(cè)資本1000萬以上），采用下列形式進(jìn)行合作：（1）技術(shù)轉(zhuǎn)讓；（2）技術(shù)入股，合作開發(fā)。公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)、銷售，我方負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)和新產(chǎn)品開發(fā)；（3）產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，成立聯(lián)合研發(fā)中心。該“中心”設(shè)在企業(yè)或?qū)W校，企業(yè)為其提供必要的研發(fā)經(jīng)費(fèi)和（若“中心”設(shè)在企業(yè)）必要的人員、場(chǎng)地支持，中心主任由學(xué)校技術(shù)持有人擔(dān)任。中心按照市場(chǎng)需求不斷更新現(xiàn)有產(chǎn)品，并根據(jù)技術(shù)發(fā)展開發(fā)新的生物醫(yī)學(xué)光電技術(shù)產(chǎn)品，公司負(fù)責(zé)產(chǎn)生產(chǎn)、銷售和售后。

基本財(cái)務(wù)狀況：過去2～3年項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)費(fèi)投入約220萬元，用于樣機(jī)的試制研發(fā)。未來3年研發(fā)預(yù)計(jì)經(jīng)費(fèi)300萬元。 

產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃：開發(fā)生產(chǎn)不同配置的低、中、高檔次的光鑷、光刀、“光鑷-光刀”系統(tǒng)，及（能與用戶現(xiàn)有顯微鏡耦合）分離的光鑷、光刀單元模塊；進(jìn)一步開發(fā)新型多光鑷系統(tǒng)（全息多光鑷及掃描型多光鑷），及新型生物醫(yī)療光電子設(shè)備。

產(chǎn)業(yè)化后收入及利潤：

預(yù)計(jì)每套設(shè)備利潤為40～50%， 按保守估計(jì)高配光鑷系統(tǒng)每臺(tái)售價(jià)90萬元，利潤30萬元，低配光鑷每臺(tái)售價(jià)40萬元，利潤可達(dá)10～15萬元，普通光刀系統(tǒng)60萬元，利潤20萬元。 

社會(huì)意義：激光光鑷、光刀作為新型激光顯微操縱工具，將為生命科學(xué)、生物、醫(yī)藥、軟物質(zhì)、微納米材料、物理、化學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域提供先進(jìn)的研究手段，國產(chǎn)化化后將對(duì)我國在上述領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用科學(xué)研究起到重要的促進(jìn)作用。

項(xiàng)目需求信息：

資金需求：項(xiàng)目所需投資額、融資用途，估值情況及其他投資條款要求等； 

所需投資額：300萬元 

融資用途：測(cè)試儀器（如，示波器、激光功率計(jì)）、儀表工具、光學(xué)隔震臺(tái)等設(shè)備購置，實(shí)驗(yàn)室超凈改裝，光學(xué)、光機(jī)材料、光電子元器件購置等。

人才需求（本科及以上）： 電子技術(shù)2～3人（電子、光電子類）；軟件開發(fā)1～2人；激光技術(shù)1人 

空間需求：不少于200平米。