Abstract

Near-infrared laser pulses of a compact 80-MHz femtosecond laser source at 800  nm, a mean power of 15–100  mW, 170-fs pulse width, and millisecond beam dwell times at the target have been used for multiphoton-mediated nanoprocessing of human chromosomes. By focusing of the laser beam with high-numerical-aperture objectives of a scanning microscope to diffraction-limited spots and with light intensities of terawatts per cubic centimeter, precise submicrometer holes and cuts in human chromosomes have been processed by single-point exposure and line scans. A minimum FWHM cut size of 100 nm during a partial dissection of chromosome  1, which is below the diffraction-limited spot size, and a minimum material removal of 0.003 μm3 were determined by a scanning-force microscope. The plasma-induced ablated material corresponds to 1/400 of the chromosome  1 volume and to 65×103 base pairs of chromosomal DNA. A complete dissection could be performed with FWHM cut sizes below 200  nm. High-repetition-frequency femtosecond lasers at low mean power in combination with high-numerical-aperture focusing optics appear therefore as appropriate noncontact tools for nanoprocessing of bulk and (or) surfaces of transparent materials such as chromosomes. In particular, the noninvasive inactivation of certain genomic regions on single chromosomes within living cells becomes possible.

© 2001 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. W. Denk, J. H. Strickler, and W. W. Webb, Science 248, 73 (1990).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. S. Maiti, J. B. Shear, R. M. Williams, W. R. Zipfel, and W. W. Webb, Science 275, 530 (1997).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. D. L. Wokosin, V. E. Centonze, S. Crittenden, and J. White, Bioimaging 4, 208 (1996).
    [CrossRef]
  5. K. König, J. Microsc. 200, 83 (2000).
    [CrossRef]
  6. C. Xu, W. Zipfel, J. B. Shear, R. M. Williams, and W. W. Webb, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 10,763 (1996).
    [CrossRef]
  7. U. K. Tirlapur, K. König, C. Peuckert, R. Krieg, and K. J. Halbhuber, Exp. Cell Res. 263, 88 (2001).
    [CrossRef] [PubMed]
  8. K. König, T. W. Becker, P. Fischer, I. Riemann, and K. J. Halbhuber, Opt. Lett. 24, 113 (1999).
    [CrossRef]
  9. K. König, I. Riemann, P. Fischer, and K. J. Halbhuber, Cell. Mol. Biol. 45, 195 (1999).
  10. A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, R. Birngruber, R. J. Thomas, and B. A. Rockwell, Appl. Phys. B 68, 271 (1999).
    [CrossRef]
  11. M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. K. Schütze and A. Clement-Sengewald, Nature 368, 667 (1994).
    [CrossRef]
  13. T. J. McMaster, M. Winfield, A. A. Baker, A. Karp, and M. J. Miles, J. Vac. Sci. Technol. 14, 1438 (1996).
    [CrossRef]
  14. W. Fritzsche and E. Henderson, Scanning Microsc. 10, 103 (1996).
  15. B. C. Star, M. D. Feit, S. Hermann, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, Phys. Rev. B 53, 1749 (1996).
    [CrossRef]
  16. J. Noack and A. Vogel, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1156 (1999).
    [CrossRef]
  17. R. W. Stark, S. Thalhammer, J. Wienberg, and W. M. Heckl, Appl. Phys. A 66, S579 (1998).
    [CrossRef]

2001 (1)

U. K. Tirlapur, K. König, C. Peuckert, R. Krieg, and K. J. Halbhuber, Exp. Cell Res. 263, 88 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

2000 (1)

K. König, J. Microsc. 200, 83 (2000).
[CrossRef]

1999 (4)

J. Noack and A. Vogel, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1156 (1999).
[CrossRef]

K. König, T. W. Becker, P. Fischer, I. Riemann, and K. J. Halbhuber, Opt. Lett. 24, 113 (1999).
[CrossRef]

K. König, I. Riemann, P. Fischer, and K. J. Halbhuber, Cell. Mol. Biol. 45, 195 (1999).

A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, R. Birngruber, R. J. Thomas, and B. A. Rockwell, Appl. Phys. B 68, 271 (1999).
[CrossRef]

1998 (1)

R. W. Stark, S. Thalhammer, J. Wienberg, and W. M. Heckl, Appl. Phys. A 66, S579 (1998).
[CrossRef]

1997 (1)

S. Maiti, J. B. Shear, R. M. Williams, W. R. Zipfel, and W. W. Webb, Science 275, 530 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

1996 (6)

D. L. Wokosin, V. E. Centonze, S. Crittenden, and J. White, Bioimaging 4, 208 (1996).
[CrossRef]

S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

C. Xu, W. Zipfel, J. B. Shear, R. M. Williams, and W. W. Webb, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 10,763 (1996).
[CrossRef]

T. J. McMaster, M. Winfield, A. A. Baker, A. Karp, and M. J. Miles, J. Vac. Sci. Technol. 14, 1438 (1996).
[CrossRef]

W. Fritzsche and E. Henderson, Scanning Microsc. 10, 103 (1996).

B. C. Star, M. D. Feit, S. Hermann, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, Phys. Rev. B 53, 1749 (1996).
[CrossRef]

1994 (1)

K. Schütze and A. Clement-Sengewald, Nature 368, 667 (1994).
[CrossRef]

1990 (1)

W. Denk, J. H. Strickler, and W. W. Webb, Science 248, 73 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

1981 (1)

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Aist, J.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Bahlmann, K.

S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Baker, A. A.

T. J. McMaster, M. Winfield, A. A. Baker, A. Karp, and M. J. Miles, J. Vac. Sci. Technol. 14, 1438 (1996).
[CrossRef]

Becker, T. W.

Berns, G. S.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Berns, M. W.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Birngruber, R.

A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, R. Birngruber, R. J. Thomas, and B. A. Rockwell, Appl. Phys. B 68, 271 (1999).
[CrossRef]

Brenner, S.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Bryant, P. J.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Burt, J.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Cahill, T.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Centonze, V. E.

D. L. Wokosin, V. E. Centonze, S. Crittenden, and J. White, Bioimaging 4, 208 (1996).
[CrossRef]

Clement-Sengewald, A.

K. Schütze and A. Clement-Sengewald, Nature 368, 667 (1994).
[CrossRef]

Coulombe, J.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Crittenden, S.

D. L. Wokosin, V. E. Centonze, S. Crittenden, and J. White, Bioimaging 4, 208 (1996).
[CrossRef]

Denk, W.

W. Denk, J. H. Strickler, and W. W. Webb, Science 248, 73 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

Edwards, J.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Feit, M. D.

B. C. Star, M. D. Feit, S. Hermann, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, Phys. Rev. B 53, 1749 (1996).
[CrossRef]

Fischer, P.

K. König, I. Riemann, P. Fischer, and K. J. Halbhuber, Cell. Mol. Biol. 45, 195 (1999).

K. König, T. W. Becker, P. Fischer, I. Riemann, and K. J. Halbhuber, Opt. Lett. 24, 113 (1999).
[CrossRef]

Fritzsche, W.

W. Fritzsche and E. Henderson, Scanning Microsc. 10, 103 (1996).

Girton, J.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Gryczynski, I.

S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Halbhuber, K. J.

U. K. Tirlapur, K. König, C. Peuckert, R. Krieg, and K. J. Halbhuber, Exp. Cell Res. 263, 88 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

K. König, I. Riemann, P. Fischer, and K. J. Halbhuber, Cell. Mol. Biol. 45, 195 (1999).

K. König, T. W. Becker, P. Fischer, I. Riemann, and K. J. Halbhuber, Opt. Lett. 24, 113 (1999).
[CrossRef]

Hammer-Wilson, M.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Heckl, W. M.

R. W. Stark, S. Thalhammer, J. Wienberg, and W. M. Heckl, Appl. Phys. A 66, S579 (1998).
[CrossRef]

Hell, S. W.

S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Henderson, E.

W. Fritzsche and E. Henderson, Scanning Microsc. 10, 103 (1996).

Hermann, S.

B. C. Star, M. D. Feit, S. Hermann, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, Phys. Rev. B 53, 1749 (1996).
[CrossRef]

Karp, A.

T. J. McMaster, M. Winfield, A. A. Baker, A. Karp, and M. J. Miles, J. Vac. Sci. Technol. 14, 1438 (1996).
[CrossRef]

Kitzes, M.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

König, K.

U. K. Tirlapur, K. König, C. Peuckert, R. Krieg, and K. J. Halbhuber, Exp. Cell Res. 263, 88 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

K. König, J. Microsc. 200, 83 (2000).
[CrossRef]

K. König, I. Riemann, P. Fischer, and K. J. Halbhuber, Cell. Mol. Biol. 45, 195 (1999).

K. König, T. W. Becker, P. Fischer, I. Riemann, and K. J. Halbhuber, Opt. Lett. 24, 113 (1999).
[CrossRef]

Koonce, M.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Krieg, R.

U. K. Tirlapur, K. König, C. Peuckert, R. Krieg, and K. J. Halbhuber, Exp. Cell Res. 263, 88 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Lakowicz, J. R.

S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Liaw, L. H.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Maiti, S.

S. Maiti, J. B. Shear, R. M. Williams, W. R. Zipfel, and W. W. Webb, Science 275, 530 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Malak, H.

S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

McMaster, T. J.

T. J. McMaster, M. Winfield, A. A. Baker, A. Karp, and M. J. Miles, J. Vac. Sci. Technol. 14, 1438 (1996).
[CrossRef]

McNeill, P.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Miles, M. J.

T. J. McMaster, M. Winfield, A. A. Baker, A. Karp, and M. J. Miles, J. Vac. Sci. Technol. 14, 1438 (1996).
[CrossRef]

Nahen, K.

A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, R. Birngruber, R. J. Thomas, and B. A. Rockwell, Appl. Phys. B 68, 271 (1999).
[CrossRef]

Noack, J.

J. Noack and A. Vogel, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1156 (1999).
[CrossRef]

Perry, M. D.

B. C. Star, M. D. Feit, S. Hermann, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, Phys. Rev. B 53, 1749 (1996).
[CrossRef]

Peterson, S.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Peuckert, C.

U. K. Tirlapur, K. König, C. Peuckert, R. Krieg, and K. J. Halbhuber, Exp. Cell Res. 263, 88 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Rattner, J. B.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Riemann, I.

K. König, I. Riemann, P. Fischer, and K. J. Halbhuber, Cell. Mol. Biol. 45, 195 (1999).

K. König, T. W. Becker, P. Fischer, I. Riemann, and K. J. Halbhuber, Opt. Lett. 24, 113 (1999).
[CrossRef]

Rockwell, B. A.

A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, R. Birngruber, R. J. Thomas, and B. A. Rockwell, Appl. Phys. B 68, 271 (1999).
[CrossRef]

Rubenchik, A. M.

B. C. Star, M. D. Feit, S. Hermann, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, Phys. Rev. B 53, 1749 (1996).
[CrossRef]

Schrader, M.

S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Schütze, K.

K. Schütze and A. Clement-Sengewald, Nature 368, 667 (1994).
[CrossRef]

Shear, J. B.

S. Maiti, J. B. Shear, R. M. Williams, W. R. Zipfel, and W. W. Webb, Science 275, 530 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

C. Xu, W. Zipfel, J. B. Shear, R. M. Williams, and W. W. Webb, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 10,763 (1996).
[CrossRef]

Shore, B. W.

B. C. Star, M. D. Feit, S. Hermann, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, Phys. Rev. B 53, 1749 (1996).
[CrossRef]

Siemens, A.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Soini, A.

S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

Star, B. C.

B. C. Star, M. D. Feit, S. Hermann, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, Phys. Rev. B 53, 1749 (1996).
[CrossRef]

Stark, R. W.

R. W. Stark, S. Thalhammer, J. Wienberg, and W. M. Heckl, Appl. Phys. A 66, S579 (1998).
[CrossRef]

Strahs, K.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Strickler, J. H.

W. Denk, J. H. Strickler, and W. W. Webb, Science 248, 73 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

Thalhammer, S.

R. W. Stark, S. Thalhammer, J. Wienberg, and W. M. Heckl, Appl. Phys. A 66, S579 (1998).
[CrossRef]

Theisen, D.

A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, R. Birngruber, R. J. Thomas, and B. A. Rockwell, Appl. Phys. B 68, 271 (1999).
[CrossRef]

Thomas, R. J.

A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, R. Birngruber, R. J. Thomas, and B. A. Rockwell, Appl. Phys. B 68, 271 (1999).
[CrossRef]

Tirlapur, U. K.

U. K. Tirlapur, K. König, C. Peuckert, R. Krieg, and K. J. Halbhuber, Exp. Cell Res. 263, 88 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

van Dyk, D.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Vogel, A.

J. Noack and A. Vogel, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1156 (1999).
[CrossRef]

A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, R. Birngruber, R. J. Thomas, and B. A. Rockwell, Appl. Phys. B 68, 271 (1999).
[CrossRef]

Walter, R.

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

Webb, W. W.

S. Maiti, J. B. Shear, R. M. Williams, W. R. Zipfel, and W. W. Webb, Science 275, 530 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

C. Xu, W. Zipfel, J. B. Shear, R. M. Williams, and W. W. Webb, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 10,763 (1996).
[CrossRef]

W. Denk, J. H. Strickler, and W. W. Webb, Science 248, 73 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

White, J.

D. L. Wokosin, V. E. Centonze, S. Crittenden, and J. White, Bioimaging 4, 208 (1996).
[CrossRef]

Wienberg, J.

R. W. Stark, S. Thalhammer, J. Wienberg, and W. M. Heckl, Appl. Phys. A 66, S579 (1998).
[CrossRef]

Williams, R. M.

S. Maiti, J. B. Shear, R. M. Williams, W. R. Zipfel, and W. W. Webb, Science 275, 530 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

C. Xu, W. Zipfel, J. B. Shear, R. M. Williams, and W. W. Webb, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 10,763 (1996).
[CrossRef]

Winfield, M.

T. J. McMaster, M. Winfield, A. A. Baker, A. Karp, and M. J. Miles, J. Vac. Sci. Technol. 14, 1438 (1996).
[CrossRef]

Wokosin, D. L.

D. L. Wokosin, V. E. Centonze, S. Crittenden, and J. White, Bioimaging 4, 208 (1996).
[CrossRef]

Xu, C.

C. Xu, W. Zipfel, J. B. Shear, R. M. Williams, and W. W. Webb, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 10,763 (1996).
[CrossRef]

Zipfel, W.

C. Xu, W. Zipfel, J. B. Shear, R. M. Williams, and W. W. Webb, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 10,763 (1996).
[CrossRef]

Zipfel, W. R.

S. Maiti, J. B. Shear, R. M. Williams, W. R. Zipfel, and W. W. Webb, Science 275, 530 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

Appl. Phys. A (1)

R. W. Stark, S. Thalhammer, J. Wienberg, and W. M. Heckl, Appl. Phys. A 66, S579 (1998).
[CrossRef]

Appl. Phys. B (1)

A. Vogel, K. Nahen, D. Theisen, R. Birngruber, R. J. Thomas, and B. A. Rockwell, Appl. Phys. B 68, 271 (1999).
[CrossRef]

Bioimaging (1)

D. L. Wokosin, V. E. Centonze, S. Crittenden, and J. White, Bioimaging 4, 208 (1996).
[CrossRef]

Cell. Mol. Biol. (1)

K. König, I. Riemann, P. Fischer, and K. J. Halbhuber, Cell. Mol. Biol. 45, 195 (1999).

Exp. Cell Res. (1)

U. K. Tirlapur, K. König, C. Peuckert, R. Krieg, and K. J. Halbhuber, Exp. Cell Res. 263, 88 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

J. Noack and A. Vogel, IEEE J. Quantum Electron. 35, 1156 (1999).
[CrossRef]

J. Biomed. Opt. (1)

S. W. Hell, K. Bahlmann, M. Schrader, A. Soini, H. Malak, I. Gryczynski, and J. R. Lakowicz, J. Biomed. Opt. 1, 71 (1996).
[CrossRef] [PubMed]

J. Microsc. (1)

K. König, J. Microsc. 200, 83 (2000).
[CrossRef]

J. Vac. Sci. Technol. (1)

T. J. McMaster, M. Winfield, A. A. Baker, A. Karp, and M. J. Miles, J. Vac. Sci. Technol. 14, 1438 (1996).
[CrossRef]

Nature (1)

K. Schütze and A. Clement-Sengewald, Nature 368, 667 (1994).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. B (1)

B. C. Star, M. D. Feit, S. Hermann, A. M. Rubenchik, B. W. Shore, and M. D. Perry, Phys. Rev. B 53, 1749 (1996).
[CrossRef]

Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1)

C. Xu, W. Zipfel, J. B. Shear, R. M. Williams, and W. W. Webb, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 10,763 (1996).
[CrossRef]

Scanning Microsc. (1)

W. Fritzsche and E. Henderson, Scanning Microsc. 10, 103 (1996).

Science (3)

M. W. Berns, J. Aist, J. Edwards, K. Strahs, J. Girton, P. McNeill, J. B. Rattner, M. Kitzes, M. Hammer-Wilson, L. H. Liaw, A. Siemens, M. Koonce, S. Peterson, S. Brenner, J. Burt, R. Walter, P. J. Bryant, D. van Dyk, J. Coulombe, T. Cahill, and G. S. Berns, Science 213, 505 (1981).
[CrossRef] [PubMed]

S. Maiti, J. B. Shear, R. M. Williams, W. R. Zipfel, and W. W. Webb, Science 275, 530 (1997).
[CrossRef] [PubMed]

W. Denk, J. H. Strickler, and W. W. Webb, Science 248, 73 (1990).
[CrossRef] [PubMed]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Complete dissection of human chromosomes with 800-nm subnanojoule femtosecond laser pulses. The depth profile of cut a indicates a FWHM cut size below 200  nm. The other cuts (b–f) are in the range 200–400  nm, still less than 40% of the diffraction-limited spot diameter. The zero line corresponds closely to the lower surface of the chromosomes, whereas the negative values reveal cuts in the protein matrix. The numbers of line scans are a, b, 500; c, 1000; d, 2000; e, f, 2500.

Fig. 2
Fig. 2

Topographical image and depth profile of two laser-induced incisions in chromosome  1. Material was partially removed, as indicated in the depth profile. A sub-100-nm FWHM cut size was determined; a, b, 250 line scans.

Fig. 3
Fig. 3

Processing of holes in Giemsa-stained chromosomes by single-point exposure and microsecond beam dwell times at 15  mW of mean laser power. The volumes of ablated material, in cubic micrometers, are as follows: for hole a, 0.080; for hole b, 0.025 μm3; for hole c, 0.020; for hole d, 0.017; and for hole e, 0.008. The asterisk marks the centromere region. Exposure times, in milliseconds, are a, 1000; b, 125; c, 16; d, 4; and e, 1.3  ms.

Metrics