从20世纪70年代光镊出现后,利用光镊来研究各种微观粒子得到了人们的关注。高度聚焦的激光微束所形成的梯度力可以弹性地捕获从几nm到几十μm的生物或其他大分子微粒、细胞器等,由于光镊可实现生物活体样品的非实体接触无损伤操纵,光镊技术已成为当前生物物理学中新方法和新仪器的研究热点之一。利用光镊对粒子的无机械接触的捕获和悬浮的功能,避免了粒子与样品池底面或其他粒子的接触,从而避免了它们引起的阻力和干扰。论文做了如下研究工作:首先在光阱力的定量计算方面,对米氏粒子轴向光阱力与横向光阱力进行了理论计算和数值仿真,根据仿真结果讨论了各参数与光阱力的关系。讨论了微粒的大小、光束的束腰半径、激光功率以及激光波长等光镊系统的主要参数与光阱力的关系。其次根据理论研究结果,利用光镊装置,选择了合适的实验参数,对酵母菌细胞受到的光阱力进行了测量,并分析了误差因素。最后归纳和总结了光镊技术最新方面的研究进展,详细的叙述了一些先进组合技术在改进光镊装置构造、操作精度以及校准方面的应用,并在此基础上提出了对酵母菌细胞的表面电荷测量的一些构想,利用单光源光镊实验系统对细胞表面电荷的测量进行了实验设计研究。