恭喜本實驗室雙光纖光鉗紅血球旋轉動力感測技術的研究成果榮登經典工程光學期刊Optics and Lasers in Engineering (SCI, IF=3.7)！

論文題目：Dual-tapered fiber-optic tweezers for micro-volume blood pH and viscosity assessment via red blood cell rotational dynamics

發表網址：https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2026.109954

摘要：

從微量樣品中快速評估血液的物理化學特性，對於研究細胞行為以及開發用於血液特徵分析的便攜式分析技術至關重要。在本研究中，我們提出了一個雙錐形光纖光鑷（optical fiber tweezers）平台，用於評估紅血球與聚苯乙烯微球隨黏度變化及對 pH 值敏感的旋轉動力學。我們利用兩個相對的錐形光纖探針來製造不對稱的光力場，從而能夠控制被捕捉目標物的軌道公轉（orbital rotation）與自身自轉（self-spin）。實驗結果顯示，當周圍環境的黏度從 1.0 cP 增加到 4.4 cP 時，半徑為 2 µm 的聚苯乙烯微球其軌道公轉頻率呈現單調下降（從 0.89 Hz 降至 0.205 Hz），驗證了該系統用於微量黏度測量（micro-viscometry）的可行性。接著，該系統被應用於研究光捕捉紅血球在不同細胞外 pH 值（7.0-7.7）與黏度條件下的自轉動力學。紅血球的自轉頻率隨著 pH 值和黏度的增加而系統性地下降；在 1.0 cP 的條件下，跨越整個測試的 pH 值範圍內，其頻率降幅超過了 50%。研究所觀察到紅血球旋轉動力學與流變（rheological）條件之間的耦合關係，突顯了流體流變學與細胞生物力學對紅血球旋轉動力學的共同影響。因此，這項工作證明了這種利用微對齊誤差（misalignment-enabled）所實現的基於光纖的軌道公轉捕捉架構，能作為一個便攜、非接觸式的光力學（optomechanical）平台，用於微量樣品中細胞動力學的黏度校準分析，並奠定了其在未來血液分析技術發展中的潛力。