Nature：光纤末端 3D 微夹持器把单细胞等微物体操控推进到更高力-质量比

学术圈重大事件 · 发布 2026-06-18T08:15:00+08:00 · 更新 2026-06-18T08:29:54+08:00

核心结论

Nature 6 月 17 日发表中国科学技术大学等团队论文，报道一种集成在光纤末端的三维光纤夹持器。该装置由刚性光刻胶微爪和掺银纳米颗粒的热响应水凝胶“肌肉”构成，尺寸约 38 × 38 × 61 微米，力-质量比约 340 微牛/毫克，可操控不透明颗粒、微机械部件和多类单细胞。它为受限空间内微操控、细胞实验和微机电装配提供新的工具路线。

Nature 6 月 17 日发表论文 “Optical fibre gripper for high-performance 3D micromanipulation”，作者来自中国科学技术大学等机构。论文关注的是传统光镊和机械镊之间的空白：光镊可以非接触、精确操控，但可施加力有限，对目标物和环境条件要求高；毫米尺度机械镊力更大，却很难在单细胞或狭窄空间中实现精密操控。

团队把微夹持结构直接做在光纤末端，使用两步双光子聚合工艺构建三维光纤夹持器。Nature 摘要披露，该装置由刚性 photoresist 微爪和软性热响应水凝胶肌肉组成，水凝胶中掺入银纳米颗粒以响应光热驱动；整体尺寸只有 38 × 38 × 61 微米。论文称，其力-质量比约为 340 微牛/毫克，比此前报道的光纤集成镊高出一到两个数量级。

这类工具的价值不只是“夹得住”。在微纳制造、单细胞生物学、微机器人和微机电装配中，研究者经常面对形状不规则、光学性质不理想或处在复杂液体环境中的对象。论文摘要提到，OFG 可以操控不透明颗粒、不规则微机械组件和多种单细胞类型，这意味着它可能成为实验台上连接光学控制、机械抓取和局部进入狭小空间的一种通用接口。

仍需观察的是，Nature 摘要展示的是论文主张和关键性能，具体耐久性、批量制造一致性、不同液体环境下响应速度、对细胞活性的影响，以及能否进入自动化实验平台，都需要后续复现实验和工程化验证。对科研生态而言，它更像一类科学工具原型，短期影响会先落在细胞操作、微结构装配和精密实验方法开发上。

信息来源

• Nature：Optical fibre gripper for high-performance 3D micromanipulation

可信度说明

来源为 Nature 同行评议研究论文页面，摘要给出装置结构、尺寸、性能和可操控对象，证据等级高于机构宣传稿；但正文部分存在订阅访问限制，本轮主要依据开放摘要与页面元数据，未对全部实验细节和补充数据作独立复算。

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