Search近日，浙江大学基础交叉研究院交叉原创/仪器平台板块成员、化学系冯建东教授团队在Science Advances发表题为“Programmable electric tweezers”的研究成果。
过去数十年，光镊、磁镊等技术成为探索微观世界的核心工具，推动了量子物理、单分子生物物理等领域的发展。但这些技术始终受限于“操控自由度不足，只能实现少数固定功能，难以在单次实验中按需切换多种操控模式；无法在同一平台上覆盖从细胞到蛋白质的跨尺度目标。
研究团队提出并实现可编程电镊（PET），通过对多个独立电极的电场进行程序化编码，突破传统技术局限，实现从微米级细胞到纳米级生物大分子的跨尺度、多功能单目标操控，标志着单目标操控从“功能固定”迈向“按需设计”的关键突破。PET的革命性突破，源于其“电极比特”架构与电场编程的深度融合。设备以四根独立控制的微电极为核心，每根电极都是一个可独立编程的“比特”，能分别施加不同幅度、频率与相位的电信号。通过设计特定的电信号指令，即可在电极间的微区内“绘制”出任意电场图样。就像给电场写代码，每个电极是一个控制位，电压、频率、相位是编码信息，通过组合指令就能让微观物体“听指令”。可编程电镊的空间选择性、多尺度兼容性、时空可编程三大核心优势，使其在单分子生物物理、细胞力学、纳米科学等领域拥有广阔应用前景。该研究推动限域操控进入可编程时代，为生命科学与物理科学研究开启更自由的观测窗口。
可编程电学镊子
原文链接：https://doi.org/10.1126/sciadv.202510837
