Pinset optik menggunakan sinar laser yang sangat terfokus untuk menjebak dan memanipulasi partikel dielektrik dalam tiga dimensi. Teknik ini memanfaatkan gaya gradien yang menarik partikel menuju titik fokus sinar, diseimbangkan dengan gaya hamburan yang mendorong partikel sepanjang sumbu sinar. Perangkap optik yang dihasilkan dapat menahan partikel mulai dari puluhan nanometer hingga puluhan mikrometer dengan gaya hingga ratusan pikonewton.

Gaya diukur dengan mendeteksi perpindahan partikel yang terperangkap dari pusat perangkap menggunakan interferometri bidang fokus belakang. Detektor sensitif posisi merekam defleksi laser penjebak atau sinar probe terpisah. Kekakuan perangkap dikalibrasi dengan menganalisis spektrum daya gerak Brown atau dengan menerapkan gaya drag viskos yang diketahui. Sensitivitas perpindahan mencapai 0,1 nm, dan sensitivitas gaya mencapai 0,1 pN.

Pinset optik digunakan untuk mempelajari motor molekuler seperti kinesin, miosin, dan dynein, yang menghasilkan gaya pikonewton saat bergerak di sepanjang filamen sitoskeletal. Dengan menempelkan protein motor ke manik yang terperangkap dan mengukur gerakan langkahnya, peneliti menentukan ukuran langkah, generasi gaya, dan efisiensi kopling ATP.

Dalam studi pelipatan protein dan asam nukleat, pinset optik menerapkan tegangan pada molekul individu. Kurva gaya-perpanjangan melaporkan stabilitas mekanis domain terlipat, intermediet pelipatan, dan jalur pelipatan. Transkripsi RNA polimerase, translasi ribosom, dan pembukaan heliks DNA helikase dipelajari dengan menerapkan gaya pada substrat asam nukleat.

Pinset optik perangkap ganda (konfigurasi dumbbell) menggunakan dua perangkap untuk menahan ujung molekul tunggal, menghilangkan artefak perlekatan permukaan. Tahap yang dikontrol suhu dan pengiriman sampel mikrofluida memungkinkan pertukaran buffer yang cepat dan kondisi biokimia yang terkontrol.