מדידה לשחרר מתח בנגע לייזר מושרה אקסון להעריך הידבקות axonal למצע בpiconewton והאלפית השני רזולוציה

Summary

מדדנו את שחרור המתח באקסון שlesioned באופן חלקי עם מבתר לייזר על ידי מדידת ספקטרוסקופיה כוח בו זמנית מבוצעת על בדיקה אופטית-לכודה דבקה הממברנה של האקסון. פרוטוקול הניסוי פיתחה מעריך את האקסון ההידבקות למצע התרבות.

Abstract

היווצרות של קשרים פונקציונליים עצבית ברשת פיתוח מושפעת על ידי רמזים חיצוניים. צמיחת neurite של נוירונים מתפתחים כפופה לאותות כימיים ומכאניים, והמנגנונים שבאמצעותם הוא חש ומגיב לאותות מכאניים הם הבינו היטב. הבהרת תפקידם של כוחות בהתבגרות תא תאפשר את העיצוב של פיגומים שיכולים לקדם את הידבקות תא וצימוד cytoskeletal למצע, ולכן לשפר את היכולת של סוגים שונים עצביים להתחדש לאחר פציעה.

כאן, אנו מתארים שיטה ליישם מדידות ספקטרוסקופיה כוח בו זמנית בנגע תא מושרה לייזר. אנו מודדים את שחרור מתח באקסון באופן חלקי על ידי מעקב lesioned interferometric סימולטני של חללית לכודה אופטי דבקה הממברנה של האקסון. פרוטוקול הניסוי שלנו מזהה את שחרור המתח עם רגישות piconewton, והדינמיקה של שחרור המתח ברזולוציה זמן אלפית השנייה. לכן, היא מציעה שיטת רזולוציה גבוהה ללמוד איך הצימוד מכאני בין תאים ומצעים יכול להיות מווסת על ידי טיפול תרופתי ו / או על ידי תכונות מכאניות שונות של המצע.

Introduction

מיקרוסקופיה אופטית היא אחד ממערכת ההדמיה פחות פולשנית זמינה להתבונן תאי חיים. עם הניצול של תופעות כגון לחץ קרינה (כמו בפינצטה האופטית ^1), או שטף פוטונים באנרגיה גבוהה (כמו בליזר המבתר ^2), טכנולוגיה זו הוארכה עד ננו מניפולציה. מערכת ההדמיה האופטית מספקת שליטה מדויקת לדמיין ולתפעל מטרות הסלולר משנה ^3. באותו הזמן, הודות לכיול מדויק של כוח לייזר נמסר, כלים אופטיים להשיג או מניפולציה מדגם רכה או פולשני עם שחזור חסר תקדים.

מספר מעבדות משולבות, באותה הגדרת ניסוי, פינצטה אופטית וליזר מבתר כדי לקטוע האברונים ^4, לפתיל יחד ⁵ תאים שונים, או כדי לעורר את התאים על ידי מטענים מונעים אופטי ^6,7. בעוד פינצטה אופטית, לאחר כיול של הקשיחות האופטית, תאפשרהשליטה הפעיל כוח לתא בקנה מידת piconewton, מערכות לייזר לנתיחה יכולה לווסת את המניפולציה אופטית, שנעה בין קרום צילום poration לאבלציה של אברונים או נתיחה בודדות של מבנים תת סלולריים. עם זאת, כיול נתיחת לייזר מסתמך על הערכה איכותית של הישות של מניפולציה אופטית ביחס לאנרגיה שנמסרה למדגם, המבוססת בעיקר על ניתוח תמונה הממחיש את השינויים מורפולוגיים שנגרמו לדגימת ^8. בשיטה שהוצגה, אנו מדגימים כיצד לבצע מדידת ספקטרוסקופיה תוקף במהלך נתיחת axonal לייזר של נוירון פיתוח, לכמת, בקנה מידת piconewton, הכח הנוצר על ידי שיווי משקל משתנה במבנה שלד התא של תא משנה הסלולר ^9. נוירונים בתרבית לדבוק במצע, ולקטב במהלך פיתוח. שלב הקיטוב מתרחש במהלך חמשת הימים הראשונים במבחנה. בשלב שתיים של קיטוב, אחד extrudneurites ing הופך ארוך יותר, וזה יהיה להבדיל להפוך האקסון ^10. התארכות axonal בתגובה לכוח הגרירה בחרוט הצמיחה כבר דגם בעבר על ידי המודל של Dennerl ^11. לאחרונה, מודל זה הורחב כדי לכלול ¹² את התפקיד של הידבקות neurite למצעי מטריקס. מודל biophysical זו, מוצע לאחר תצפיות ניסיוניות ^13, הראה כי משיכת כוחות על חרוט צמיחה, מתפשטת לאורך neurite, הם מווסת על ידי הידבקויות מוקד למצע. כמו כן, נגע axonal מייצר שחרור מקומי של מתח מתפשט לכיוון גוף התא. לפיכך, אנו מציעים כי מדידת מתח שוחרר כזו במיקום לאורך האקסון בין הנגע וסומה התא מציעה את האפשרות להעריך את סיכויי הריסון של הידבקויות מוקד שלא נפגעו.

אנו מכיילים את האנרגיה הדרושה פוטון-השטף של מבתר לייזר כדי לשלוט על היקף damag axonal נגרמהדואר, מחיתוך רוחב מלא לנגע ​​חלקי. בעקבות הכיול, אנחנו חזרתי באופן חלקי לנגע את האקסונים של תאי עצב כמה מבדילים ופיתח את הפרוטוקול לכמת את שחרור המתח, וקיבל פרמטר הכמותי לאמוד את ההידבקות של האקסון למצע ובכך ^14.

בעבודה הנוכחית, אנו מתארים בפירוט את הפרוטוקול פיתחה, המייצג את הליך ניסוי מדויק כדי להעריך ולהשוות עם רגישות piconewton הידבקות axonal למצע בתנאים שונים ניסיוניים כגון טיפול כימי ^14, או סוגים שונים של תמיכת תרבית תאים.

Protocol

1. התקנה אופטית

המערכת האופטית כל שתוארה קודם לכן ^15. בקצרה, המערכת האופטית פינצטה מבוססת על גל רציף איטרביום (CW) הפעלה לייזר סיב ב 1064 ננומטר (IPG לייזר GmbH). מרחבי אור מאפנן (SLM) (LCOS-SLM, מודל X10468-07 - Hamamatsu) משתנה השלב של קרן לייזר אינפרא אדום נכנסת לשליטה במיקום של נקודת פוקוס ההשמנה על צלחת התרבות על ידי הולוגרמות שנוצרו במחשב. את התוכנה (קישור אינטרנט על שולחן ציוד) הולוגרמות שנוצרו זמינות באופן חופשי Blue-פינצטה מוקרנות על מאפנן אור מרחבי. אינטרפרומטר למדידות ספקטרוסקופיה כוח היה מבוסס על photodiode ארבע רבע (QPD, S5980 עם C5460SPL 6041 לוח - Hamamatsu) וphotodiode (פ"ד, PDA100A-EC - Thorlabs).

מקור נתיחת לייזר היה Nd UV תת שבריר שנייה פעם: YAG לייזר ב355 ננומטר (PNV-001,525-040, PowerChip ננו דופק UV לייזר - Teem Photonics). Acousto-אופטי מאפנן (MQ110-A3-UV, 355 ננומטר התמזגו סיליקה-AA-Opto-אלקטרוני) שלט בכוחו של לייזר UV נמסר למדגם.

האופטית הולוגרפית פינצטה ולייזר מייקר המבתר שולבו במיקרוסקופ זקוף שונה (BX51 - אולימפוס) מצוידים ב60x, NA מים 0.9 טבילת שלב objective.The של המיקרוסקופ מורכב מיניארי 3 ציר מנוע DC מייקר מיצוב המערכת (M-126.CG1, פיסיקה, מכשירים) ביצוע שלב ננו מיצוב נפרד 3 ציר פיזואלקטריים (P-733.3DD, פיסיקה, מכשירים) לשלב תנועה גסה של המדגם עם הרזולוציה משנה ננומטר של פייזו במה. מערכת הבמה מיקרוסקופ הייתה מצוידת בשתי לולאות בקרת סינרגיה פועל כדי לשמור על נקודת מיקוד ההשמנה במיקום הנכון, בהתאם למצב העבודה שנבחר (או מהדק עמדת כוח, סטטית או דינמית) ^16. בפרט, לולאת משוב פנימית פועלת על במה פיזואלקטריים, כדי לשמור על חרוז בבחרמרחק אד ממרכז המלכודת. הלולאה החיצונית האחרת שולטת על מיקום הבמה הממונעת לנצל את האזור נחצה על ידי פייזו מפעיל בשטח גדול יותר מאשר ¹⁷ השבץ זמין שלה. כאשר פייזו השלב מגיע לגבול של השבץ זמין בכיוון אחד, הלולאה החיצונית עוברת שלב מיקרו בכיוון ההפוך, ובכך piezo מתאוששת לקראת המיקום המרכזי שלו, כי זה הוא מעקב חרוז לכוד דבק במדגם. כאשר פייזו השלב מגיע למצב של הטווח כמובן המרכזי, שלב מיקרו הופסק. פרטים נוספים על המערכת מדווחים בGuiggiani אח' ^16,17.

מכשיר פלטייה (חימום QE1 התנגדות עם בקר מחמם ערוץ כפול TC-344B - וורנר מכשירים) שולט בטמפרטורה של תרבית התאים תחת מיקרוסקופ (37 מעלות צלזיוס). בתרבות, חומציות ולחות נשמרו בתנאים פיסיולוגיים על ידי הגזת polydimethyl האישי מעוצבשרוול siloxane (PDMS) (שילוב מטרת מיקרוסקופ) עם carbogen humidified (95% O _2, 5% CO _2).

2. הכנת תרבית תאים

כל פרוטוקולי הניסוי אושרו על ידי משרד בריאות האיטלקי. תרבויות העיקריות התקבלו מhippocampi של עכברים (C57BL6J, צ'ארלס ריבר) ביום עוברי 18 (E18).

1. הנוירונים היו מצופה בריכוז של 25,000 תאים / מ"ל ​​בצלחות פטרי זכוכית תחתונה (P35G-0-14-C - תאגיד Matek). הריכוז הנמוך של תאים בתרבית שדרוש כדי למנוע היווצרות של רשת צפופה כבר בימים הראשונים במבחנה. בריכוז התא האמור, את הסיכוי למצוא תאים מבודדים עם neurite כבר לא מחובר לתאים אחרים הוא הרבה יותר גבוה.

3. ציפוי חרוז

1. פולימר microspheres (O 4 מיקרומטר, מעבדות COOH-הסתיים-בנגס, קוד מוצר PC05N/6700) היו מצופה בפולי-D-ליזין בעקבות ההליך המתואר בpolyLink חלבון צימוד קיט (Polysciences, קוד מוצר 19539). החרוזים מצופים באותה המולקולה המשמשת לכיסוי תמיכת התרבות והידבקות תאים טובה.

4. בחר Neuron מבודד. ניתוק מחרוז תרבות המצע, מלכודת ולהעביר אותו לצד Neuron

1. שים את צלחת פטרי התרבות על הבמה מיקרוסקופ. לאחר הגדרת ההתמקדות במדגם על ידי תנועת במה, לתקן את עמדתו של הקבל האובייקטיבי המאיר להגדיר קולר-תאורה. יישור אופטיקה התאורה כדי להגדיר את מצב Kolher-התאורה הוא הכרחי על מנת לשפר את איכות ההדמיה השדה בהירה. באמצעות תנאי יישור כאלה, זה גם הכרחי על מנת למקסם את יעילות גביית לייזר IR (דרך הקבל אובייקטיבי), מבדיקת פיזור הלכודים, לבצע מעקב interferometric על ידי QPD ופרקינסון.
2. פיפטה כמה μl של פתרון מניות microsphere המצופה בלמנת התרבות. Microspheres תפקיד ולדבוק במצע התרבות. מספר μl מוזרק לתוך צלחת התרבות תלויה בריכוז microsphere של פתרון המניות. המצב האידיאלי הוא שיש בין אחת לשתיים microspheres לתחום ההדמיה של נוף. כאשר יותר מדי microspheres מתווספות למנת התרבות, הם כבר יכולים לצרף באופן אקראי לתאי העצב בתרבית.
3. להסתובב בצלחת התרבות, מחפש נוירון מבודד עם neurite ארוך יותר (האקסון), ולשמור את המיקום של הבמה מיקרוסקופ.
4. להסתובב ולחפש את חרוז דבק בתמיכת התרבות.
5. הפעל את לייזר השמנת IR. בשלב זה, אין הולוגרמות מוקרנת על SLM, ואת עמדתו של כתם לייזר IR עולה בקנה אחד עם עמדתו כתם לייזר UV. הגדר את המצב הצירי של מקום IR 2-3 מיקרומטר מעל פני השטח תמיכת התרבות, על ידי תנועת הבמה מיקרוסקופ.
6. הגדר את כוח לייזר UV נמסר למדגם לμW פחות מ 1.UV לייזר מבתר כבר מכויל ¹⁴ בעבר:
   5-6 μW תמיכת זכוכית ablated
   4 μW חיבור עצבי הוא גזור לחלוטין
   2.5 μW neurite הוא lesioned באופן חלקי
   <ΜW 1 גל הלם מיוצר בצלחת התרבות. גל ההלם האופטי הוא חזק מספיק כדי לנתק את חרוז מתמיכת הזכוכית.
7. הפעל את לייזר UV, תוך השארת לייזר IR ב, ולהעביר את מקום UV מעל חרוז דבק על ידי תנועת הבמה מיקרוסקופ. לניתוק מהחרוז לפני השטח, והוא נלכד על ידי לייזר אינפרא אדום. לאחר מכן, כבה את לייזר UV.
8. הזז את מיקרומטרים אחדים חרוז הלכוד מעל תמיכת הזכוכית (20-30 מיקרומטר). הרמת חרוז לתפקיד זה יהיה למנוע ממנו ליצור קשר עם תאים אחרים בזמן שהוא נע לעבר תא העצב שבחר בעבר. להביא את חרוז למיקום הבמה נשמר בעבר. הגדר את מהירות הבמה לערך נמוך (10 מיקרומטר / שנייה) ולכן כוח גרר הנוזל אינו עולה על המלכודת האופטיתפינג כוח.

5. להזיז את מיקום מלכודת ביחס לנקודת לייזר המבתרת ומיקום על ידי אקסון הולוגרמה מחשב שנוצר, וכייל את נוקשות פינצטה האופטיות

1. הזז את חרוז הזכוכית לכיוון התמיכה כדי להמחיש את האקסון. חרוז מתקיים מעל לתא כדי להימנע ממגע עימו (כ -5 מיקרומטר מעל תמיכת זכוכית).
2. הזז את הבמה מיקרוסקופ כדי להזיז את נקודת מוקד UV במרכז הרוחב של האקסון. שמור את מיקום השלב הנוכחי.
3. העבר את מיקום נקודת מיקוד IR ידי הולוגרמה ממוחשבת. בשלב זה, השלב ייעצר בעמדה שבחרה בשלב הקודם. כאשר ההולוגרמה שנוצרה המחשב מוקרנת על SLM, חרוז הלכוד מועבר ביחס לאקסון. אנחנו עוברים את נקודת לייזר אינפרא אדום יש חרוז הלכוד מיושר במרכז neurite, עם כתם לייזר UV מרוכז באותו neurite מדי. מקום IR וכך חרוז הלכוד מוצבים לאורך neuriteמיקרומטר 5-10 הרחק מהמקום UV. אנחנו עוברים את העמדה של IR ביחס לנקודת UV בהתאם לגיאומטרית neurite. במקרה את פינצטה האופטית אינן מצוידת במערכת SLM, יכולה להיות מגוונת על ידי עמדת מראות הטיה, או deflectors אופטי אקוסטיות, על הנתיב האופטי IR. כתם לייזר IR עשוי להיות ממוקם מיקרומטר 5-10 מהמקום UV כדי להימנע מאינטראקציה אופטית של הקרן לנתח עם החללית הלכודה, שיכול להשפיע על התנועה הבראונית שלה ולשנות את עקבות ספקטרוסקופית בכוח.
4. לאחר שהגדיר את מיקום נקודת IR החדש ביחס למקום UV ועמדת האקסון, להעביר את הבמה למצב את חרוז לכוד מהאקסון ולהימנע מהתנגשות עימו. העבר את המיקום הצירי של חרוז לכוד לכ -2 מיקרומטר מעל מכסה הזכוכית.
5. יישר QPD למרכז לשולי ההפרעה על זה: X ואותות דיפרנציאליים QPD y הם אפסים כאשר QPD מרוכז. תרכוש 5 שניות של התנועה הבראונית של חרוז לכוד על ידי interferoמטר, בקצב דגימת 50 קילוהרץ. השג את הנוקשות (PN / ננומטר) ורגישות (V / ננומטר) של המלכודת האופטית בשיטת ספקטרום כוח ^18.

6. צרף את חרוז לאקסון. לבצע מדידת חיל Axotomy וסימולטני

1. הרם את עמדת חרוז הלכוד כ -4 מיקרומטר מעל מכסה הזכוכית, ולהעביר אותו למצב שנשמר בעבר הבמה (ראה שלב 3.2).
2. הזז את חרוז לכוד כיוון האקסון עד שהוא קשר neurite. ההתנגשות בין חרוז הלכוד והאקסון היא פיקוח על ידי אות Z QPD גילוי תזוזה של חרוז לכוד בכיוון הצירי.
3. חכה 10 שניות עם חרוז הלכוד דחף נגד האקסון להעדיף הידבקותה לneurite הקרום.
4. הזז את שלב מיקרו כדי לעקור את חרוז לכוד מהאקסון, ובכך לאמת את הידבקותה לקרום התא. אם דבק חרוז, הוא בורח מהמלכודת האופטית.
5. מעבר אחורה מלכודת לייזר על החרוז דבקולעבור בלולאה בכוח מלחציים עם מצב כוח שווה לאפס. באופן כזה, ממקם מחדש piezo השלב חרוז, שצורף לתא, במרכז המלכודת האופטי. אם המערכת לא קיים בקרת משוב לולאה, ניתן להעביר את מיקום מלכודת לייזר על ידי הבמה מיקרוסקופ למרכזו על החללית דבקה. מרכז המלכודת הוא הגיע כאשר אותות QPD הם זהים כאשר חרוז הוא לכוד ולא פעלה בהתאם לתא (x ו-y אותות QPD שווים לאפס, וz QPD האות נותן את אותו הסכום של ארבעת הרביעים מתח כאשר חרוז הוא לכוד רחוק מכל משטח).
6. הגדרת מצב כוח מהדק על ציר Z, מיצוב לייזר ההשמנה מעט מעל המרכז של חרוז (כ -100 ננומטר), כדי ליצור יומרה על הבדיקה לכודים דבקה. במקרה שהמערכת אינה מצוידת בבקרת כוח מהדק, ניתן להעלות את מיקום המלכודת האופטי בשלבים של 25 ננומטר בבמת מיקרוסקופ. אות QPD z מאפשרת ניטור. לכן, להשתמש thiים לאותת כדי לקבוע את המיקום של מלכודת לייזר ביחס לחללית דבקה. יש צורך במתח כזה מראש כדי לחוש את הלחץ על הקרום לאחר נגע axonal, והירידה הסוגר של תנועה הבראונית של החללית דבקה. גישה דומה הוצעה למדידה על שחרורו של מתח ברצועה על ידי קרום סרטון הדמיה ^19.
7. כיבוי משוב כוח המהדק כדי למדוד את כוח בחללית דבקה בעמדת מצב המהדק (פייזו השלב חסום).
8. להתחיל בהקלטה בו זמנית של עמדות הבדיקה שנלכדו באמצעות אינטרפרומטר (20 קילוהרץ תדר דגימה), והתא במהלך ההדמיה בהירת שדה לייזר axotomy זמן לשגות (במסגרת שיעור הרץ 20).
9. הפעל את לייזר UV כדי לספק פעימות לייזר עד נגע הופך לגלוי בדמותו של האקסון (בדרך כלל 200-400 פולסים אופטיים יש צורך באנרגיה לכל דופק:. NJ 25), ואז לכבות את לייזר UV.
10. המשך הקלטה על ידי אינטרפרומטר כ 3 מיילn, עד x, y ועקבות QPD z להגיע לרמה.

7. לכמת לשחרר מתח סה"כ

1. להמיר את עקבות QPD המוקלטות (בוולטים) על ידי הרגישות מכוילת של המלכודת האופטית, כדי להשיג את העקבות המתאימות בננומטרים.
2. סנן את x, y, z ועקבות תזוזה על ידי לעבור סינון גבוה עם נחתך ב -10 הרץ.
3. לחשב את סך השונות של עקבות המסוננות המייצגות את התנועה הבראונית של חרוז הלכוד. חישוב השונות במהירות של 25 צעדי msec לחפיפת הזמן של Windows של 500 אלפיות שני (10,000 נקודות נתונים) ^20. הגבוהה לעבור סינון של עקבות אינו כולל את השינויים של תנועה הבראונית בשל תנודות קרום או תנועה אקטין קליפת המוח. התנועה הבראונית של חרוז היא מופחתת על ידי הכוחות האופטיים וכוחות ההדבקה על קרום התא. כאשר הקרום מתוח בגלל שחרורו של מתח הצמיגות שלה היא גדל, ולכן התנועה הבראונית של חרוז, היא מיד זיהומצוי לאחר axotomy, מתחיל לרדת.
4. הגדר t0: תחילת הירידה של שונות התנועה הבראונית, לאחר המסירה של אנרגיה לייזר UV. T0 מיידי הזמן מציין את תחילתו של מתח קרום.
5. הגדר T1: סוף הירידה של שונות התנועה הבראונית (כאשר הוא מגיע לרמה). T1 מיידי הזמן מציין את סופו של מתח קרום.
6. לבצע מעקב וידאו של פסולת או שריטה על תמיכת מכסה הזכוכית, כדי למדוד כל סחיפה של המדגם במהלך מדידת כוח. כדי לעקוב אחר החלקיק על תמיכת הזכוכית, עלינו תחילה להחיל ספים לתמונות בהירות השדה, כדי לקבל ערימה של תמונות בינאריות עם החלקיקים בצבע לבן על רקע שחור. לאחר מכן, אנו עוקבים אחר מרכז מסה של חלקיקים עם דיוק תת פיקסל (באמצעות התוכנה החופשית ImageJ).
7. הפחת את הסחיפה נמדדת על פי עקבות QPD עקירה. הכפל את עקבות QPD להיסחף-תוקנו על ידי הנוקשות אופטיות מכוילת בהתאמה (k _X, K _{y, z k) כדי להשיג את עקבות פ.צ. FX, פ.י., בpiconewtons.}
8. לחשב את עקבות כוח מוחלטת כמו F _טוט = √ (Fx ^​​2 + ² + Fz פ.י. ^2).
9. לחשב את שחרורו המוחלט של כוח בין t0 וT1 כמו F = F _{טוט שוחרר} (T1) - F _טוט (t0). יש כוח שנמדד בt0 להיות מופחת כי זה נובע מהתזוזה של החללית ממרכז המלכודת, כשאת שומרת חרוז neurite.
10. לחשב את שטח המגע בין neurite חרוז לכוד ואת מיקום נקודת לייזר UV: על המידה את התמונה בשדה בהירה (ד ') צירים ארוכים (L) וקצרים של neurite בין חרוז לכוד ואת מיקום נקודת לייזר UV. שטח מגע האקסון הוא _האקסון = אורך x ד
11. לנרמל את כוח F הכולל שוחרר _שוחרר על ידי אזור האקסון קשר _{האקסון.}

תוצאות

התא מייצר כוחות המתיחה על המצע על ידי הידבקויות המוקד שלה. כוח שנוצר על ידי גורמי cytoskeletal נמצא בשיווי משקל עם כוח מנטרל את המצע של התרבות. לאחר נגע לייזר המושרה של neurite, חלק מכבלי cytoskeleton נדרכו הם שיבשו ומתח equilibrated הוא שוחרר בגלל כוח הנגדי של הידבקות המצע מתבטל. המתח שוחר?...

Discussion

אנו מדווחים בעבודה זו שיטה כמותית להשוואת הידבקות neurite למצע התרבות, על ידי ביצוע מדידת ספקטרוסקופיה כוח בו זמנית בנגע תא מושרה לייזר. שחרורו נמדד מתח קשור למידת ההדבקה של התא למצע: תאים עם מספר גבוה יותר של הידבקויות מוקד צריכים לשחרר פחות מתח. מדידת שחרור המתח במונחי?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
REAGENTS
Polymer microspheres, 4 μm, COOH coated	Bangs laboratories	PC05N/6700
PolyLink Protein Coupling Kit	Polyscience	19539
EQUIPMENT
IR laser	IPG Laser GmbH	YLM-5-SC-LP	ytterbium continuous wave (CW) fiber laser operating at 1064 nm, with linear polarization
Spatial light modulator	Hamamatsu	LCOS-SLM 10468-07
Blue-tweezers software	Optics group, University of Glasgow	Free downloadable software	http://www.physics.gla.ac.uk/Optics/projects/tweezers/slmcontrol/
ImageJ	Hamamatsu	Free downloadable software	http://rsbweb.nih.gov/ij/
QPD	Thorlabs	S5980 with C5460SPL 6041 board	Four quadrant photo-diode to measure x, y trapped probe displacement
PD	Teem Photonics	PDA100A-EC	Photodiode to measure z trapped probe displacement
nano-Pulse UV laser	AA-optoelctronics	PNV-001525-040	Pulsed UVA laser, pulse length 400 ps
Acoustic Optic Modulator	Olympus	MQ110-A3-UV, 355nm fused silica
Upright microscope	Andor	BX51	Equipped with a 60, 0.9 NA, water dipping objective
CCD	Warner Instruments	V887ECSUVB EMCCD
Peltier device	Physic Instruments	QE1 resistive heating with TC-344B dual channel heater controller
Microscope stage: micro+piezo stage	National Instruments	Three linear stages M-126.CG1 carrying a separate 3-axis piezoelectric nano-positioning stage P-733.3DD
Daq		NI PCI-6229	Acquiring the x, y, z position of the trapped probe, and sending feedback loop signals to microscope stage
Linux Real Time Application Interface (RTAI) machine			Real time feedback loop system, to control stage position, developed on a dedicated PC desktop