“激光光镊-光刀”是新型的激光显微操纵技术，它具有无接触、无污染、可在液态或气态环境无损原位操纵几十微米至几十纳米的单个粒子（如血细胞、细菌、气溶胶粒子、大气悬浮粒子），是生物、医药、软物质、微纳米材料、物理、化学和环境科学等领域难得的研究工具。光镊具有对微纳米粒子进行束缚、分选、富集、作用力检测（如细胞粘附力，生物大分子特异性作用力、药物筛选、微流粘滞系数等）的功能，而光刀具有对染色体切割、细胞膜打孔、加工等功能。光镊与光刀结合应用可以对单个细胞进行“手术”，譬如细胞克隆、单克隆抗体制备、基因转染、人工受孕等重要生物医学过程。该技术产业化后，与国外同类产品相比：性价比高，技术先进，竞争优势明显，市场前景广阔。
应用范围：
应用主要领域：生物、医药、软物质、材料、物理、化学、微流体和环境等领域。
技术优势：
该项目主要核心技术包括：纳米精度的位置测量、高精度激光三维操控、全新的LabVIEW软件全自动操控系统。主要创新点是：多功能（显微观察、操纵和测量相结合）、高精度（纳米精度的位移和皮牛顿（10-12N）量级的单分子力精确测量）、全自动（先进的LabVIEW计算机操控）。
我们竞争优势：（1）多功能：包括光镊和光刀双重功能（相当两种仪器），而且可以协同工作进行复杂是实验，（2）高精度：配备自主研发的高精度QPD四象限光电探测器，位移测量达纳米精度、测力达皮牛顿（10-12N）量级，可进行高精度的单分子力测量（与JPK 产品相当）。（3）全自动：高性能图形化LabVIEW软件操控平台，整个系统采用计算机操控。
技术水平：
该技术是“十二五”国家科技支撑计划项目“全自动光镊-光刀显微操纵系统”（2012～2016）的研究成果, 前期研究成果曾获得“北京大学实验技术成果一等奖”。
项目应用方向及产业化前景：
该技术设备的应用对象是几十微米至几十纳米的微观粒子，主要包括生物粒子（细胞、细菌、病毒、花粉等），大气悬浮颗粒物（气溶胶、粉尘、PM2.5）和微纳米材料(纳米管、纳米棒、胶体粒子等)，前两类粒子在自然界中普遍存在且与人类健康息息相关，在实际生活中极其重要。而这些粒子只有在其天然的流体环境（悬浮状态下）中才能发挥正常功能。目前除光镊外尚没有一种方法可以无接触地束缚和操纵这类粒子，无法进行精确的单粒子检测。对这类微纳尺度粒子传统的研究对象是大量粒子的宏观体系，得到的统计平均结果，精确的单粒子个体动态信息被平均淹没掉了，而当今科学研究特别需要精确的单粒子信息。目前，单粒子操纵方法主要是“毛细管吸允法”（如膜片钳），但这种方法操作不便，而且毛细管与样品粒子有接触，会产生局部机械应力损伤，不利于细胞等软物质研究。相比之下，光镊具有无接触、无污染、作用力均匀，个体选择性强，实时动态单粒子操纵的独特优势，特别适合生命科学和软物质等领域的研究。此外，光镊还具有不破坏细胞膜而穿透到细胞内部操纵亚细胞粒子的独特功能，这是其他任何工具所不及的。更重要的是配备纳米精度的四象限光电探测器（QPD）的高性能光镊设备还可以精确测量诸如化学键这样极其微弱的单分子作用力，其测量精度优于原子力显微镜（AFM），是目前世界上测力精度最高的设备。
光镊技术自上世纪八十年代问世以来，目前国外已有4～5家商品化产品，但大多性能单一、精度不高，且价格十分昂贵（约150～400万元人民币不等）。在我国销售的代表性产品有德国JPK公司生产的光镊（无“光刀”）系统，国内售价：高配约$45万，一般配置约$33万；英国Elliot光镊系统（无“光刀”）约$ 20万，德国Ziess (前身PLAM公司)光镊约$15万，光刀约$20万，“光镊-光刀”约$ 40 万（PLAM在国内仅售出2～3套，而Zeiss尚未在我国售出1套光镊设备），德国Quantum Design生产的多光镊系统售价约20万欧元，目前国内仅一家单位订货。在上述光镊产品中仅JPK的配备了精确的QPD光电位置探测器（纳米精度），而其它公司产品均采用CCD图像位移探测，精度较低（达不到纳米精度和单分子力测量要求）。鉴于上述原因，国际上有实力的大学和研究机构几乎都是自己搭建光镊装置，但由于技术复杂，一般实验室难以胜任，目前光镊设备主要掌握在少数物理学家和工程技术人员手中，广大的生命科学研究者却无法获得这种先进的仪器设备，大大限制了该技术在国内的推广应用。国内仅少数单位（如中科院力学所、遗传所、过程所、北京大学生命科学院、西北工业大学等）购买了国外昂贵的商品化光镊设备。国内现仅有“上海中科大光镊科技有限公司”生产极少量简易光镊设备，但由于其自动化程度低，达不到科研实际要求，仅有极个别单位购买。
众所周知，生命科学和纳米科技是本世纪的带头学科，上述领域研究离不开显微操纵和精确的单粒子检测，光镊作为集显微观察、显微操纵和力学测量为一体的先进的高技术设备，市场需求量相当可观。本项目技术商品化后预计售价大约是国际上同类商品价格的1/2。在性能、价格方面具有明显竞争优势。此外，该技术还可分为低、中、高三种不同配置和性能的产品（或单元模块），最便宜的仅售约40万元人民币，可以满足广大不同层次用户的需求，市场前景十分广阔。
项目实施计划：
项目落地规划：希望与有实力的光电类仪器公司或高新技术企业（注册资本1000万以上），采用下列形式进行合作：（1）技术转让；（2）技术入股，合作开发。公司负责生产、销售，我方负责技术指导和新产品开发；（3）产学研结合，成立联合研发中心。该“中心”设在企业或学校，企业为其提供必要的研发经费和（若“中心”设在企业）必要的人员、场地支持，中心主任由学校技术持有人担任。中心按照市场需求不断更新现有产品，并根据技术发展开发新的生物医学光电技术产品，公司负责产生产、销售和售后。
基本财务状况：过去2～3年项目开发经费投入约220万元，用于样机的试制研发。未来3年研发预计经费300万元。
产业化计划：开发生产不同配置的低、中、高档次的光镊、光刀、“光镊-光刀”系统，及（能与用户现有显微镜耦合）分离的光镊、光刀单元模块；进一步开发新型多光镊系统（全息多光镊及扫描型多光镊），及新型生物医疗光电子设备。
产业化后收入及利润：
预计每套设备利润为40～50%， 按保守估计高配光镊系统每台售价90万元，利润30万元，低配光镊每台售价40万元，利润可达10～15万元，普通光刀系统60万元，利润20万元。
社会意义：激光光镊、光刀作为新型激光显微操纵工具，将为生命科学、生物、医药、软物质、微纳米材料、物理、化学和环境科学等领域提供先进的研究手段，国产化化后将对我国在上述领域的基础科学和应用科学研究起到重要的促进作用。
项目需求信息：
资金需求：项目所需投资额、融资用途，估值情况及其他投资条款要求等；
所需投资额：300万元
融资用途：测试仪器（如，示波器、激光功率计）、仪表工具、光学隔震台等设备购置，实验室超净改装，光学、光机材料、光电子元器件购置等。
人才需求（本科及以上）： 电子技术2～3人（电子、光电子类）；软件开发1～2人；激光技术1人
空间需求：不少于200平米。
