Laser damage of living cells. Tentative assignment of action spectrum.

Оптический пинцет
Схема удержания

Повреждения клеток как функция длины волны и длительности

Plot of the percent of abnormal mitoses induced with different wavelengths under constant power of 130 mW. All cells were exposed for 0.3 to 300sec.

Реальный спектр действия и аппроксимация

Количественные характеристики процесса возбуждения
Esat=hν/2σ=2.5x 10-19/2x10-24=
=1.2x105 J/cm2
Типичные потоки--18-720х108 J/cm2
Превышение 104-105 раз
Вывод: весь кислород в области фокуса перешел в синглетное состояние включая продиффундировавший

Дополнительные линии поглощения в клетках e-coli
C
H
O
H
3680 cm-1
2969 cm-1

Сателлитные переходы в кислороде в растворителе (матрице)

Сателлитные линии в спектре флуоресценции O2

Обратный процесс
Одним квантом возбуждается электронный уровень О2 и колебательный уровень матрицы
hν →(1Δg←3Σg) = ћωvib
3Σ g
1Δg
Проявляются новые слабые переходы

Эффективность клонирования клеток

Спектр поглощения растворенного кислорода в CF3CCl3

Заключение
Экспериментальные данные по повреждению живых клеток удовлетворительно описываются в рамках возбуждения молекулярного кислорода в синглетные состояния путем прямых переходов в О2 и путем возбуждения сателлитных переходов с возбуждением колебательных уровней среды.