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本文详细调研了用于测量大分子运动学量的几种方法，简要分析了和比较了在四象限(QD)探测系统和CCD探测系统中几种测量位移方法的优缺点。
本文提出一种新的测量粒子轴向位移的方法。本文建立了一种有效的标定方法。标定的结果显示当粒子在一定的范围内运动时，信息熵与轴向位移之间成线性关系。利用信息熵方法，笔者对通常采用的标定光阱刚度和光阱逃逸力的流体力学法作了进一步的研究。
最后，我们还利用纳米光镊系统研究了生物中的F0F1-ATP酶旋转分子马达和纳米材料。