KR20040072613A

KR20040072613A - 광학트랩을 이용한 광학도구

Info

Publication number: KR20040072613A
Application number: KR10-2004-7002799A
Authority: KR
Inventors: 루이스 그류버; 케네스 브래들리
Original assignee: 아릭스 인코포레이티드
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-08-18
Also published as: EP1438182A1; CN1549767A; EP1438182A4; NZ531597A; JP2005500914A; CN100431827C; HK1068112A1; WO2003018299A1; US20030066956A1; CA2457916A1; IL160452A0

Abstract

MOTS 및 NOTS로 표시되는 마이크로미터 및 나노미터 크기의 도구(69)는 광학트랩(70)의 조광(照光)(71)으로 조작되고 작업물(68)의 물리, 화학 또는 전자적 구조 또는 방향을 바꿀 수 있다.

Description

광학트랩을 이용한 광학도구{OPTICAL TOOLS MANIPULATED BY OPTICAL TRAPS}

광학 "트랩" 또는 Ashkin의 미국특허 제 4,893,886호의 광학 "집게"(도 27)라고도 칭하는 도구로 입자를 잡거나 움직일 수 있다. 다수의 입자를 동시에 생성되고 동시에 제어되는 다수의 광학트랩으로 잡는 기술도 알려져 있다(Grier & Dufresne의 미국특허 제 6,055,106호). Arryx, Inc., Chicago Illinois의 BioRyx 200을 사용하면 물체를 광학트랩으로 잡아서 삼차원으로 제어하는 정교한 조작도 할 수 있다.

광학트랩의 작동방법은 입자의 유전율에 기초한 입자에 조사되는 광선의 경사력에 의한 것이다. 주위 매체 보다 큰 유전율을 가진 입자는 입자의 에너지를 최소화하기 위하여 전기장이 가장 높은 광학트랩 영역으로 이동할 것이다.

광학적으로 입자를 조작하는데 이용할 수 있는 다른 형태의 광학트랩은 광학와동(渦動) 또는 소용돌이(optical vortices), 광학병(optical bottle), 광학회전자(optical rotator) 및 빛우리(light cages)등을 포함하지만 이에 한정된 것은 아니다. 광학 소용돌이는 경사진 주변의 제로상태의 전기장을 만들어 주변 매체보다 낮은 유전율을 가진 입자를 조작하게 하거나 반사하거나 광학트랩으로부터 반발한다. 에너지를 최소화하기 위하여, 이런 입자는 전기장이 가장 낮은 지역으로 이동할 것이고 이 지역을 적당한 형태의 레이져 광선의 초점에서의 영전기장이라 한다. 광학 소용돌이는 도우넛 형태(환상체)의 영전기장 영역을 제공한다. 광학상태의 경사는 도우넛 주위의 가장 높은 전기장의 방사상의 형태이다. 광학 소용돌이는 작은 입자를 도우넛의 구멍에 붙잡아 둔다. 붙잡아 두는 것은 작은 입자가 영전기장의 선의 위에 있는 소용돌이를 미끄러져서 완료된다.

광학병은 영전기장이 초점에만 있고 소용돌이의 끝에는 비영전기장(non-zero electric field)이 있다는 점에서 광학 소용돌이와 다르다. 광학병은 너무 작거나 광학 소용돌이 또는 광학집게에 흡수되는 원자 및 나노입자에 유용하다.(J. Arlt 및 M.J.Padgett, "Generation of beam with a dark focus surrounded by regions of higher intensity:The optical bottle beam," Opt.Lett.25,191-193,2000.)

광학회전자는 나선형 무늬로 구성된 광학트랩의 형태이다. 무늬를 변화시키면 붙잡아둔 물체가 회전한다.(L.Paterson,M.P. MacDonald,J.Arlt, W.Sibbett,P.E. Bryant, and K. Dholakia,"Contrelled rotation of optically trapped microscopic particles,"Science 292,912-914,2001.) 이 부류의 도구는 비구형의 입자의 조작 및 MEMs 장치 또는 나노기계의 구동에 유용하다. 빛우리(Neal, 미국특허 제5,939,716호)는 거시적으로 광학 소용돌이와 사촌간이다. 빛우리는 주변 매체 보다 낮은 유전율을 가지거나 너무 크고 너무 반사하는 광학트랩의 고리로 형성된다. 일반적으로 트랩은 유전입자의 구조배열 같은 분야에서 물질을 조작하는데 쓰이거나 생물학 및 화학 연구에 사용된다.(미국특허출원 제 09/886,802호, 2001,6,20, Configurable Dynamic Three Dimensional Arry). 구슬탐침과 결합된 소형 트랜스폰더(transponder)는 Mandechi의 미국특허 제 5,641,634 및 6,001,571에 설명되어 있다.

그러나, 상기 기술의 광학도구는 해머, 톱, 드릴, 펀치, 렌치, 스크류 드라이버, 레버 등의 기능을 제공하지는 못하고, 액체를 획득하거나 관측대상물 물질에서의 특정 표본에는 이용할 수 없다.

본 발명은 광학트랩(optical traps)으로 다룰 수 있는 작업대상물의 물리, 화학, 전자 구조 및 방향을 바꾸기 위한 마이크로미터 크기의 광학도구(MOTS) 및 나노미터 크기의 광학도구(NOTS)에 관련된 것이다. 본 명세서에서는 이런 도구를 총체적으로 광학도구라 칭하겠다. 특히, 본 발명은 광학트랩으로 다뤄지는 NOTS & MOTS 에 관련된 것이다.

도 1A는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학 송곳 또는 펀치의 측면도.

도 1B는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 도 1A의 광학송곳 또는 펀치의 투시도.

도 2는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학피크(pick)의 투시도.

도 3는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 양면 광학피크의 측면도.

도 4는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 두 머리 광학피크의 측면도.

도 5A는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학 스크류드라이버의 평면도.

도 5B는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 도 5A의 광학 스크류드라이버의 측면도.

도 6은 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학드릴의 개념도.

도 7A는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학칼의 측면도.

도 7B는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학칼의 정면도.

도 8은 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학해머의 투시도.

도 9는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 이방성 단부를 가진 양면 광학해머의 투시도.

도 10A는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 한쪽 경사 단부를 가진 광학모세관의 투시도.

도 10B는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 구슬에 부착된 한쪽 경사 단부를 가진 광학모세관의 투시도.

도 10C는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 뚜껑을 가진 광학컵을 형성한 광학모세관의 투시도.

도 11은 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 이방성 단부를 가진 광학관 또는 모세관의 투시도.

도 12A는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 정사각형 구멍의 광학렌치 삽입구를 도시하는 도면.

도 12B는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 정사각형 돌기 머리의 광학렌치를 도시한 도면.

도 12C는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 정사각형 형판(型板)을 가진 개방된 광학렌치를 도시한 도면.

도 13A는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 다각형 삽입구를 가진 광학소켓을 도시한 도면.

도 13B는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 다각형 머리를 가진 광학렌치를 도시한 도면.

도 13C는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 다각형 형판을 가진 광학렌치를 도시한 도면.

도 14A는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 십자(十字) 삽입머리를 가진 광학 스크류드라이버를 도시한 도면.

도 14B는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 십자 돌출머리를 가진 광학 스크류드라이버를 도시한 도면.

도 15는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 삽입 글자를 가진 마이크로 인쇄 배열을 도시한 도면.

도 16은 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 돌출된 마이크로 인쇄 배열을 도시한 도면.

도 17는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 돌출된 인쇄점을 도시한 도면.

도 18A는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학괭이의 측면도.

도 18B는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 도 18A의 광학괭이의 투시도.

도 19는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학 검경(檢鏡) 또는 집게를 도시한 도면.

도 20은 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 방사성 단부를 가진 눈물방울형상의 광학도구를 도시한 도면.

도 21은 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 자성(磁性) 단부를 가진 막대형상의 광학도구를 도시한 도면.

도 22는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 반대로 대전(帶電)된 측부를 가진 구슬형상의 광학도구를 도시한 도면.

도 23은 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 돌출한 안테나 및 내장된 무선통신기를 가진 MEOT을 도시한 도면.

도 24는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 안테나 및 내장된 무선통신기를 가진 MEOT을 도시한 도면.

도 25는 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 광학레버를 도시한 도면.

도 26은 본 발명에 의한 한 실시예를 따른 손잡이를 가진 광학레버를 도시한 도면.

도 27은 광학도구와 함께 대상물물을 조작하는데 사용되는 광학트랩을 도시한 도면.

*부호설명*

68 : 작업물 69 : 광학도구

70 : 광학트랩 71 : 조명

본 발명은 MOTS 및 NOTS의 새로운 작업대를 제공한다. MOTS 및 NOTS는 한 개 이상의 트랩으로 조작되는 물질로 형성된다. 본 발명은 광학트랩으로 작업대상물을 잡고 조작하기 위한 방법을 제시한다.

본 발명에 의한 한 실시예는 최소한 하나의 광학트랩에 의한 조작에 적합한 크기와 형태의 광학도구를 형성하는 방법을 포함하고 그 형성단계는 소재를 드릴 또는 에칭 처리하거나 중합체를 사용한 입체인쇄로 완성된다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학도구는 최소한 하나의 광학트랩으로 조작하는데 적합한 크기 및 형태의 물질로 형성된 본체를 포함한다.

본 발명의 MOTS 및 NOTS에는 톱, 드릴, 펀치, 레버, 줄, 렌치, 스크류드라이버, 칼, 송곳 등이 포함되지만 이에 한정된 것은 아니다. 이에는 조사대상물 물질에서 특정 표본 및 액체를 추출하는데 유용한 광학도구도 포함된다. 또한 이에는 구조 위에 물리상태로 표식, 무늬, 라벨을 그리는 도구도 포함된다. 이에는 또한 물질에 미크론 및 서브 미크론 크기의 홈 또는 구멍을 내는 광학 연삭기를 포함한다. 또한 이에는 자화(磁化) 또는 대전(帶電)된 기질(基質)의 광학도구 및 이방성(異方性) 기능의 광학도구를 포함한다.

이곳에 설명된 모든 광학도구는 광학트랩으로 조작할 수 있는 소재로 구성된다. 대부분의 경우에 그 소재는 유전체이다. MOTS 및 NOTS의 표면특성은 균일하거나 또는 불균일하다. 표면특성은 다공성, 경도, 마모성, 윤활성, 균일성 등이 있지만 이에 한정된 것은 아니다. 몇 가지 경우에 MOTS 및 NOTS는 서로 다른 표면특성의 영역을 가진다.

많은 경우에 MOTS 및 NOTS의 기능에 따라서 사용되는 소재가 달라진다. 광학도구는 작업대상물 보다 강한 인장력과 경도의 물질로 제작되어 해머, 렌치, 펀치, 연삭기, 드릴, 줄에 이용된다.

많은 경우에 MOTS 및 NOTS의 재료로 플라스틱이 선호되지만 다른 경우에는 유리, 금속, 규화물, 다이아몬드, 수정, 나일론 또는 복합물 등의 무기물이 사용된다. 단백질, 지질, 핵산, 탄수화물 같은 유기물이 사용되기도 한다. 광학도구는 MOTS 및 NOTS와 동일하게 염료, 인, 금속, 촉매, 효소, 방사능, 화학발광 또는 광반응크롬 물질로 만든다.

본 발명에 의한 한 실시예에서, 동식물 세포, 세포기관, 단백질, 다당류 및유전물질과 같은 물질을 조사하기 위하여, 모세관현상을 위한 중공(中空) 구조가 있는 MOTS 및 NOTS가 광학트랩과 함께 미립자 또는 액상의 표본 물질을 추출할 수 있다.

MOTS 및 NOTS는 선택기능을 하는 장치가 있다. 본 발명에 의한 MOTS 및 NOTS는 하나 이상의 전기, 자기 또는 방사능 영역을 가질 수 있다. 본 발명에 의한 또 다른 MOTS 및 NOTS는 수소결합, 반수성, 친수성, 산성, 염기성 영역을 가질 수 있다. 본 발명에 의한 또 다른 MOTS 및 NOTS는 하나의 전기, 자기 및 방사능 영역에서 작용하는 전달입자를 가질 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 MOTS 및 NOTS는 물질, 구조 및 물질의 교환에 기초를 둔 생물학 시스템에 사용되는 이방성 기능으로 형성될 수 있다. 예로서, MOTS 및 NOTS는 다른 극성의 대전(帶電), 다른 화학성질(반수성 대 친수성, 또는 산 대 염기), 각 단부 및 측부에서의 다른 표면성질을 가질 수 있다. 이런 MOTS 및 NOTS는 광학도구와 함께 MOTS 및 NOTS가 사용되는 분야에 특화된 기능을 가진 부분으로 구성될 수 있다. 그 예로, 본 발명에 의한 또 다른 실시예는 MOTS 및 NOTS의 화학적 기능부가 그 부분에 반응하는 표면을 가진 물체에 부착될 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, MOTS 및 NOTS는 동식물 세포, 유기 및 무기 화학물질, 단백질, 지질, 다당류 같은 유전 및 기타 생물학 물질을 조사하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, MOTS 및 NOTS는 마이크로 및 나노미터 크기의 무기, 유기 및 생물학 물질로 구성된 구조물에 유용하다. MOTS 및 NOTS을 이용하여 다른 MOTS 및 NOTS을 만드는 예는, MEMS의 구성, 나노미터 크기의 기계 및 구조물, 세포에서 유전물질 또는 단백질을 첨가하거나 제거하는 것이 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예의 MOTS 및 NOTS는, 광학트랩에 수용되고, 미크론 또는 서브미크론 크기의 무늬 또는 식별표식을 상기의 구조 또는 물질에 새겨 넣는다. 무늬에는 태그, 로고 또는 상표 같은 간단한 표식도 가능하다. 무늬에는 일련번호, 바코드, 데이터 메트릭스 등이 포함된다. 이러한 인쇄에는 칩을 담는 기질에 사용되는 석판인쇄법이 차용될 수 있다. 새겨 넣어질 물질이 코팅된 구슬을 잡고 이동하기 위하여 광학트랩을 사용하면 구슬은 물질을 새겨 넣기 위하여 기질에 압착될 것이다. 기질에 물질을 부착하기 위해서는 기질에 반응하거나 끌어당기는 물질이 선택되어야 하고, 이런 작용에는 빛, 열, 화학물질, 흠집, 마찰을 이용할 수 있다. 또 다른 예는 잉크가 도포된 구슬은 개별로 또는 동시에 인쇄물에 접촉한다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 인쇄된 무늬는 반응성을 가질 수 있다. 반응성 무늬의 한 예는 기질에 올리고뉴클레오타이드로 인쇄하여 분석을 위한 탐침배열을 형성한 것이다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예는 광학트랩이 MOTS 및 NOTS를 물질에서 잡아당겨서 물질에 미크론 또는 서브미크론 크기의 긴 홈을 낸다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학트랩은 물질에 대해서 MOTS 및 NOTS을 두드려서 구멍을 내거나 구조를 만들거나 물질을 서로 충돌하게 한다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학트랩은 MOTS 및 NOTS을 밀거나 당기는데 사용된다.

렌치 및 스크류드라이버와 유사한 MOTS 및 NOTS는 토크를 내는데 사용된다. 예로서, 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학트랩에 수용된 MOTS 및 NOTS 렌치는 MEMS장치의 부품을 회전시킬 수 있다. MOTS 및 NOTS 스크류드라이버는 슬롯에 부착되어 토크를 가하거나 비틀 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학트랩에 무선통신기를 달아서 마이크로 광학 전기 도구(MOET) 및 나노미터 광학 전기 도구(NOET)로 사용된다. 광학트랩은 무선통신기를 작동하는데 사용되고 무선통신기의 신호는 MOET 및 NOET의 질량증가를 관측하는데 사용된다.

따로 명시하지 않으면, 본서에 기술된 광학도구는 MOTS 및 NOTS이다. 본서에 기술된 광학도구는 광학트랩으로 조작이 가능한 물질로 만들어진다.

본 발명에 의한 한 실시예에서, 본서에서 설명한 많은 광학도구의 제작기술은 레이져를 이용하여 도구의 재료를 구멍내고 자르는 것이다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예의 기술은 에칭을 사용하는 것이다. 에칭은 화학, 광학 또는 이온빔에 의한 것일 수 있다. 본 발명에 의한 또 다른 제작기술은 잘 알려진 기술로서, 입체석판인쇄술을 이용하여 적합한 중합체로부터 광학도구를 만드는 것이다. 본 발명에 의한 실시예의 일부 예에서, 표준적인 석판인쇄술은 일반적으로 나노스케일의 도구를 형성하는데 사용되는 에칭과 같은 기술을 이용하여 광학도구를 제작하는데 이용된다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 후술하는 설명 및 첨부 도면으로 명확해질 것이고, 본 발명의 이점은 특히 첨부된 청구항으로 실현되고 완성될 것이다.

본 발명은 새로운 MOTS 및 NOTS을 제공한다. MOTS 및 NOTS은 하나 이상의 광학트랩으로 조작할 수 있는 소재로 형성된다.

본 발명은 또한 작업물(68)을 광학도구(69)와 함께 광학트랩(70)의 조명(71)에 붙잡아서 조작하는 방법을 제공하고 선택적으로 최소한 하나의 광학트랩(70)의 조명에서 작업물(68)을 붙들고 광학도구(69)와 함께 작업물(68)을 조작하는 방법을 제공한다(도 27).

본 발명의 범위의 MOTS 및 NOTS은 해머, 톱, 드릴, 펀치, 레버, 줄, 렌치, 스크류드라이버, 칼, 송곳을 포함하지만 이에 한정된 것은 아니다. 또한 조사 물질에서 액체 또는 미립자를 채취하는데 유용한 도구도 포함된다. 또한 구조 위에 물리상태의 표식, 무늬, 라벨을 그리는 광학도구도 포함된다. 또한 미크론 또는 서브미크론 크기의 물체에 물리상태의 홈, 구멍, 채널을 내는 광학연삭기도 포함된다. 또한 자화(磁化) 또는 대전된 광학도구, 및 이방성 기능의 광학도구도 포함된다.

본서의 모든 광학도구는 광학트랩으로 조작할 수 있는 소재로 만들어진다. 대개의 경우 그 소재는 유전체이다. 다른 것들과 서로 물리상태로 상호 작용하는 MOTS 및 NOTS의 표면특성은 균일 또는 불균일하다. 선택 가능한 표면특성은 다공성, 경도, 마모성, 윤활성, 균일성을 포함하지만 이에 한정된 것은 아니다. 경우에 따라 MOTS 및 NOTS는 서로 다른 표면특성의 부분을 가질 수 있다.

많은 경우에 MOTS 및 NOTS의 기능에 따라서 제작되는 소재의 선정을 위한 특성이 정해진다. 해머, 스크래치, 펀치, 연삭기, 드릴, 줄에 사용되는 광학도구는 적용될 소재 보다 높은 인장력 및 경도를 가진 소재로 제작된다.

많은 경우, MOTS 및 NOTS을 위한 가공 소재로 플라스틱이 선호되고, 다른 경우는 유리, 금속, 규화물, 다이아몬드, 석영, 나일론, 복합물 같은 무기물이 선택된다. 같은 방법으로 적합한 곳에는 단백질, 지질, 핵산, 탄화수소 같은 유기물이 선택된다. 어떤 광학도구이던지 염료, 인, 양자점, 금속, 무선통신기, 촉매, 효소, 방사능 물질을 기질에 포함하여 MOTS 및 NOTS을 식별할 수 있다.

본 발명에 의한 한 실시예에서, 동식물 세포, 세포기관, 단백질, 다당류, 유전물질을 조사하기 위하여, 모세관 기능을 하는 관이 형성된 MOTS 및 NOTS가 광학트랩과 함께 사용되어 액체 또는 미립자 샘플을 추출할 수 있다.

MOTS 및 NOTS는 선별된 동작을 하는 기능의 대상물을 포함한다. 본 발명의 실시예에 의한 MOTS 및 NOTS는 한 개 이상의 전기, 자기 또는 방사능 부분을 가진다. 본 발명으로 구성된 또 다른 실시예에 의한 MOTS 및 NOTS는 수소결합, 반수성, 친수성, 산성, 염기성 부분을 가진다. 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 MOTS 및NOTS는 하나의 대전, 자화, 또는 방사능 영역을 가진 간단한 운반입자이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 MOTS 및 NOTS는 물질의 상호작용으로 물질, 구조 또는 생물학 시스템의 특성을 조사하는데 유용한 이방성 기능이 형성되어 있다. 예로서, MOTS 및 NOTS는 상이한 전하, 화학성질(친수, 반수, 산, 염기), 각 단부 또는 측부의 상이한 표면조도 등이 있다. 본 발명의 이러한 MOTS 및 NOTS는 광학도구를 사용하여 조작하는 분야의 MOTS 및 NOTS에 대한 것이다. 예로서, 본 발명의 또 다른 실시예에서, MOTS 및 NOTS의 화학기능부는 그 부분에 반응하는 부분을 가진 물체에 부착되도록 MOTS 및 NOTS를 운반한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, MOTS 및 NOTS는 동식물의 세포, 유기 및 무기 화학물, 단백질, 지질, 다당류 같은 유전 및 생물 물질을 조사하는데 사용된다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, MOTS 및 NOTS는 무기, 유기, 생물 물질의 마이크로 및 나노 크기의 구조물 제작에 유용하다. MOTS 및 NOTS의 용도에는 타 MOTS 및 NOTS의 제작, MEMS의 제작, 나노미터 크기의 기계 및 구조물 제작, 및 세포에서 유전물질 또는 단백질의 제거가 포함된다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예의 MOTS 및 NOTS는 광학트랩을 포함하고, 미크론 또는 서브미크론 크기의 무늬 및 표식을 상기의 구조 및 물질에 새겨 넣을 수 있다. 무늬는 꼬리표, 상표, 로고 같은 간단한 표식이다. 무늬는 일련번호, 바코드, 데이터 메트릭스 같은 정보를 포함한다. 인쇄에는 칩의 기질 제조에 사용되는 석판인쇄술을 사용할 수 있다. 인쇄될 물질이 덮인 구슬을 잡고 이동하여, 먼저 구슬을 기질로 운반하고, 구슬을 기질에 압착하여 인쇄를 한다. 기질에 물체를 부착하기 위하여, 기질에 이끌리고 반응하는 소재를 선택하고, 빛, 열, 화학물질로 반응을 촉진하고, 기질의 스크래치에 걸리거나 마찰한다. 또 다른 예에서, 잉크로 코팅된 구슬이 개별로 동시에 인쇄요소와 접할 수 있다.

본 발명에 의한 한 실시예에서, 새겨진 무늬는 반응성을 갖는다. 한 예로, 반응무늬는 분석을 위한 배열을 형성하기 위하여 기질에 인쇄된 올리고뉴크레오타이드이다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 광학트랩은 미크론 또는 서브미크론 크기의 홈을 소재에 내기 위해서 MOTS 및 NOTS를 잡아당길 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 광학트랩은 MOTS 및 NOTS를 해머질하여 소재에 구멍을 파고, 구조를 배열하고, 다른 소재와 충돌하게 할 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 광학트랩은 MOTS 및 NOTS을 당기거나 밀 수 있다.

렌치, 스크류드라이버 등과 비슷한 MOTS 및 NOTS는 토크를 낸다. 예로서, 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학트랩에 수납된 MOTS 및 NOTS 렌치는 MEMS장치 위의 부품을 회전시킨다. MOTS 및 NOTS 스크류드라이버는 토크를 주기 위하여 홈에 끼워진다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 무선통신기가 광학도구에 장치되어 MOET 또는 NOET에 이용된다. 광학트랩은 무선통신기를 작동하고 무선통신기의 신호는 MOET 또는 NOET의 질량증가에서 오는 변화를 감시한다.

달리 명시하지 않으면, 본서에서의 광학도구는 MOTS 및 NOTS이다. 본서의 광학도구는 광학트랩으로 조작할 수 있는 소재로 제작된다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 본서의 다양한 광학도구를 형성하기 위한 제작기술에는 소재를 구멍 뚫고 자르기 위한 마이크로스피어(microsphere)같은 레이져가 사용된다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예의 기술에는 에칭이 있다. 에칭은 화학, 광학 또는 이온빔 등이 사용된다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예의 기술에서, 적합한 중합체로부터 광학도구를 만들기 위하여 이 기술 분야에 잘 알려진 입체 석판인쇄술이 사용된다. 몇 가지 경우에, 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 표준의 석판인쇄술은 나노 크기의 장치에 사용되는 에칭 같은 기술을 이용하여 광학도구를 제작한다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 1A 및 1B에 도시된 대로, 돌출한 원뿔(11)이 있는 광학송곳 및 펀치(10)가 있다.

도 2 및 3에 도시된 광학피크는 본 발명에 의한 또 다른 실시예이다. 도 2의 불균일한 석영(12) 및 도 3의 균일한 석영(13)과 같은 광학피크는 소재에 슬롯, 홈, 채널을 내는데 사용된다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 4에 도시된 이중 송곳 또는 이중 펀치(14)는 광학회전자의 토크를 이용하여 회전시킬 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 5A 및 5B는 광학 스크류드라이버(15)의 평면도 및 측면도를 도시한다. 광학 스크류드라이버(15)는 납작한 머리를 갖고 축방향으로 회전시킬 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 6은 드릴날(17)을 가진 광학드릴(16)을 도시하고 축방향으로 회전시킬 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 7A 및 7B에 도시된 광학칼(18)은 표면에 금을 새기거나 세포벽 또는 생물 물질과 같은 구조를 자를 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 8 및 9는 광학해머 또는 몽둥이(20)를 도시한다. 도 8에서, 불균일한 영역(21)은 높은 마찰을 내는 영역으로 형성된다. 경사진 단부(22)는 쐐기를 형성한다.

도 9의 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학해머에 양전하(23) 및 음전하(24) 지역을 붙여서 이방성 기능을 첨가할 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 10A 및 10B는 광학모세관(25)을 도시한다. 도 10A의 불균일면(26)은 매끄러운 영역이다. 광학모세관(25)은 관상의 경사진 단부(27)가 있어서 샘플을 채취하는데 유용하다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 샘플 채취를 위한 광학도구는 중공의 원통 또는 뚜껑(28a)이 있는 광학컵(28)(도 10C)으로 샘플을 담을 수 있다. 도 10C의 광학컵(28)은 공동(28b) 및 뚜껑(28a) 및 경첩(28c)가 있어서 채취한 물질을 담을 수 있다. 광학컵(28)은 실리콘에 종래의 에칭기술을 사용하여 제작할 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 10B는 라텍스 구슬(29)에 연결된 탄소 나노튜브(25)를 도시한다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 11은 샘플 채취를 위한 마이크로 모세관 또는 탄소 나노튜브(25)를 도시한다. 각 단부(30,31)를 산 또는 염기의 서로 다른 화학물질로 도포하여 이방성 기능이 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 12A 내지 16은 상이한 MOTS 및NOTS(32 내지 41)의 배열을 도시한다. 도 12A는 광학렌치(32)의 정사각형 공동(32a)을 가진 삽입구를 도시한다. 도 12B는 돌출한 정사각형 머리(33a)를 가진 광학렌치(33)를 도시한다. 도 12C는 정사각형 형판(34a)을 가진 광학렌치(34)를 도시한다.

도 13A는 다각형 삽입구(35a)를 가진 광학소켓을 도시한다. 도 13B는 다각형 머리(36a)를 가진 광학렌치(36)을 도시한다. 도 13C)는 다각형 형판(37a)을 가진 광학렌치(37)를 도시한다.

도 14A는 십자 삽입구 머리(38a)를 가진 광학 스크류드라이버(38)를 도시한다. 도 14B는 돌출한 십자머리(39a)를 가진 광학 스크류드라이버(38)를 도시한다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 15는 글자홈(40a)을 가진 마이크로 인쇄 배열(40)을 도시한다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 16은 돌기(41a)를 가진 마이크로 인쇄 배열(41)을 도시한다.

도 12A 내지 16의 도구의 공통점은 토크를 전달하는데 사용된다는 것이다. 상기한대로, 광학회전자, 광학와동 또는 광학트랩의 집단은 광학도구에 토크를 전달하고 정해진 회전축을 따라 움직이게 한다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 15 내지 17의 MOTS 및 NOTS(40 내지 42)은 서브미크론 크기의 무늬, 태그, 상표, 일련번호, 바코드, 데이터 메트릭스, 로고 같은 표식을 기질에 새길 수 있다. 새기는 방법에는 광학도구에 인쇄물질을 도포하고 기질에 눌러서 표식을 형성하는 방법이 포함된다. 인쇄물질은 빛, 화학물질 또는 열에 반응한다. 하나의 점 또는 다른 간단한 형태(43)(도 17)는 올리고뉴클레오타이드, 항원, 항체, 다당류 또는 촉매를 기질에 새겨 넣어서 분석을 위한 배열을 만들거나 화학합성을 위한 보다 확장된 구조의 성장에 사용된다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 다수의 MOTS 및 NOTS는 다수의 광학트랩과 함께 동시에 조작되어 데이터 매트릭스와 같은 보다 복잡한 무늬를 형성한다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 18A 및 18B는 괭이(44) 모양으로 형성된 MOTS 및 NOTS를 도시한다. 큰 몸체(45)는 광학트랩에 쉽게 수납되고 화살표(100)의 선을 따라서 당기거나 밀 수 있다. 괭이(44)의 머리(46)는 광학트랩이 괭이(44)에 빛을 주어 화살표(110)의 선을 따라 토크를 내어 올리거나 내릴 수 있다. 괭이(44)는 분할된 구조를 열거나 당기는데 유용하다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학칼(18)(도 17A)은 세포벽에 구멍을 자르는데 사용된다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학괭이(44)는 잘려진 곳을 당겨서 열고, MOTS 및 NOTS가 세포 내로 들어가 임무를 계속한다. 본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 괭이(44)는 물질사이의 연결부분을 자를 수 있다. 예로서, 세포사이의 조직연결을 자를 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학집게(47)가 도 19에 도시된다. 한 광학트랩이 집게의 상부(48)를 잡고 다른 두 광학트랩이 구슬형상의 구조(50, 50')를 움직여서 단부(49, 49')를 당겨서 벌어지게 한다.

MOTS 및 NOTS는 선택하는 기능의 대상물을 포함한다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 20은 방사능 물질의 지지대(52)를가진 물방울 형상의 MOTS 및 NOTS를 도시한다(방사능 물질은 작업물질에 화학반응을 일으키거나 불필요한 세포를 죽이는데 이용된다.).

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 21은 자기(磁氣) 단부(54)를 가진 막대기 형상의 MOTS 및 NOTS(53)을 도시한다(작업물질 내의 반대극의 강자성체 또는 상자성체를 끌어들이고 반자성체를 쫓는데 이용된다.).

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 22는 반대전하로 대전된 측부(56, 57)를 가진 구슬 형상의 MOTS 및 NOTS(55)를 도시한다(작업물질에서 반대극의 요소를 끌어들이고 같은 극의 요소를 쫓는데 이용된다.).

MOTS 및 NOTS는 광학도구가 사용된는 영역에 집중하여 최적화 되어 있다. 예로서, 광학도구의 자기 단부(54)는 철을 함유한 물질을 모아서 정해진 위치로 움직인다. 유사하게, MOTS 및 NOTS의 화학기능부분은 이 부분에 반응하는 표면을 갖는 대상물을 끌어들여 정해진 위치로 이동할 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 23 및 24는 "라디오 태그"로 알려진 대표적인 마이크로 무선통신기(58)를 도시한다. 마이크로 무선통신기는 광학도구 내에 병합되어있다. 도 23은 돌출된 안테나(59)를 가진 마이크로 무선통신기(58)를 도시한다. 도 24에서 안테나(59)는 광학도구의 몸체(60) 내에 있다. 광학도구의 몸체(60)를 만들고 두 개의 반쪽(61A 및 61B)에 무선통신기(58)를 수납하기 위한 공동(62)이 형성된다. 공동(62) 내에 마이크로 무선통신기(58)가 수납된다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 마이크로 무선통신기(58)는 정해진 신호를 받아서 작동되는 라디오 송수신기이다. 대전 또는 올리고뉴클레오타이드 연속체(63)와 같은 표면특성을 가진, 선별적으로 반응하는 화학 생물학 물질을 가진 광학도구와 결합한 라디오태그는 화학물질, 의약품, 세포기관을 포함한 생물 시스템에 신호를 보내는데 사용된다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 라디오태그 광학도구(58)의 사용예는 라디오태그를 포함한 광학도구(MOTS 및 NOTS) 및 표면에의 올리고뉴클레오타이드와 같은 생물학적 탐침배열이다. 상이한 탐침배열은 다수의 광학트랩으로 만들어지고 미국특허출원 제 09/886,802호 2001,06,20 "동적인 삼차원 배열의 구성에 설명되어 있다. 광학트랩은 탐침을 포함하고 각 탐침에 신호를 보낸다. 탐침이 물질과 합쳐지면 탐침의 질량이 변화하고 무선통신기는 질량변화의 신호를 보낸다. 따라서, 반응하는 탐침을 쉽게 구별할 수 있다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 25는 다중벽의 탄소 나노튜브로 구성된 레버암(65)을 가진 광학레버(64)를 도시한다. 레버(64)의 형성에는 단층 탄소 나노튜브도 사용된다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 도 26은 손잡이(66, 67)가 붙은 도 25의 레버(64)를 도시한다. 손잡이(66, 67)는 레버(64)에 화학적으로 부착 가능한 라텍스 구슬이다. 레버(64) 및 손잡이(66 ,67)는 상기한 입체 석판인쇄술을 이용하여 단일 부품으로 만들 수 있다. 일반적으로, 손잡이(66, 67)는 광학도구에 장착되어 광학트랩이 잡기 쉽게 하는 기능을 한다.

본 발명에 의한 또 다른 실시예에서, 광학도구는 레버의 지지대로 사용된다(도 10B). 모든 광학도구가 한 개 이상의 광학트랩에 의하여 광학방법으로 조작되므로 한 개 이상의 트랩이 레버(25)의 구슬 구조(29)와 같은 부분에 힘을 가하여 힘의 조절과 제어를 향상시킨다. 작동을 위한 힘은 광학레버와 같은 광학도구에 골고루 배분되어 한 점에 과도한 힘이 집중되어 손상이 발생하는 것을 피하게 한다.

상기 광학도구의 변형예가 있을 수 있으므로, 첨부 도면, 명세서, 청구항은 제한적 의미가 아닌 예시적 의미로 해석되어야 한다.

본 발명에 따라 구성된 광학트랩으로 조작되는 광학도구는 미크론 또는 나노 크기의 구조물 제작, 기계 가공, 조작, 서브나노 크기의 표식 인쇄에 사용되고, 미세구조를 가진 세포기관, 생체, 화학물질의 조사를 위한 시편 채취, 및 전기, 자기, 방사능, 화학, 물리, 기계적 특성을 조사하기 위한 탐침배열을 만드는데 사용될 수 있지만, 이에 한정된 것은 아니다.

Claims

광학도구를 형성하는 방법에 있어서,

최소한 한 개의 광학트랩으로 조작하기 적합한 크기 및 형상의 소재로 도구를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 형성 단계가 도구 블랭크(tool blank)에서 소재를 제거하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2항에 있어서, 도구 블랭크가 마이크로스피어(microsphere)인 것을 특징으로 하는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 소재가 드릴 및 에칭 중 하나로 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 형성 단계가 중합체(polymer)를 이용한 입체석판인쇄술(stereolithography)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4항에 있어서, 상기 에칭 단계가 화학, 광학 및 이온빔(ion beam) 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
광학도구에 있어서,

본체가 최소한 한 개의 광학트랩으로 조작하기 적합한 크기 및 형상의 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체의 한 단부가 돌기로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 소재에 홈 또는 슬롯을 형성할 수 있는 피크(pick)로 형성된 상당한 직사각형 석영인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 8항에 있어서, 상기 돌기가 원뿔형이고 소재에 구멍을 뚫기 적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 8항에 있어서, 상기 돌기가 스크류드라이버로 사용하기에 적합하고 상기 돌기가 납작머리인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 10항에 있어서, 상기 본체의 또 다른 단부에 또 다른 돌기가 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 12항에 있어서, 상기 또 다른 돌기가 원뿔형이고 소재에 구멍을 뚫기 적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 8항에 있어서, 상기 돌기가 드릴날인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 8항에 있어서, 상기 돌기가 소재를 자르기 접합한 한 점의 날인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 원통형인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 16항에 있어서, 상기 본체가 광학해머로 사용되기 적합하고, 상기 본체의 한 단부가 비교적 증가한 마찰 영역을 형성하는 비균일면을 가진 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 17항에 있어서, 본체의 또 다른 단부가 쐐기형태로 형성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 16항에 있어서, 상기 본체가 광학해머의 용도에 적합하게 되어있고 이방성기능을 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 19항에 있어서, 상기 이방성기능이 상기 본체의 한 단부가 양으로 대전된 부분, 및 상기 본체의 다른 한 단부가 음으로 대전된 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 16항에 있어서, 상기 본체가 미세모세관 및 탄소나노튜브 중 하나인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 21항에 있어서, 상기 미세모세관 및 탄소나노튜브 중 하나가 이방성기능을 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 22항에 있어서, 상기 이방성기능이 산성 화학물질로 도포된 상기 본체의 한 단부, 및 염기성 화학물질로 도포된 상기 본체의 다른 한 단부를 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 광학모세관의 용도에 적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 24항에 있어서, 상기 광학모세관이 윤활을 증가시키는 불균일면을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 24항에 있어서, 상기 광학모세관이 관 형태의 갈라진 끝을 가진 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 26항에 있어서, 상기 관 형태의 갈라진 끝의 하나가 경사진 끝을 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 24항에 있어서, 상기 광학모세관이 상기 본체의 한 단부에 위치한 표본을 채취하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 24항에 있어서, 상기 광학모세관이 상기 본체의 한 단부에 위치한 윤활을 증가시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 16항에 있어서, 상기 본체가 광학해머로 사용되는데 적합하고, 상기 본체의 한 단부가 마찰을 증가시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 표본 채취를 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 31항에 있어서, 상기 표본채취 수단이 반구(半球), 중공(中空) 원통, 및 광학컵을 형성하는 중공 장치 중 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 32항에 있어서, 또한 상기 광학컵을 위한 닫을 수 있는 뚜껑으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 24항에 있어서, 상기 광학모세관이 탄소나노튜브의 한 단부에 공유결합된 라텍스 구슬을 가진 상기 탄소나노튜브인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 토크를 내는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 35항에 있어서, 상기 토크를 내는 수단이 광학렌치로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 36항에 있어서, 상기 광학렌치가 삽입구를 가진 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 36항에 있어서, 상기 광학렌치가 돌출한 머리를 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 36항에 있어서, 상기 광학렌치가 정사각형판을 포함하는 열린 광학렌치인것을 특징으로 하는 광학도구.
제 36항에 있어서, 상기 광학렌치가 다각형 삽입구를 포함하는 광학소켓인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 36항에 있어서, 상기 광학렌치가 다각형 머리를 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 36항에 있어서, 상기 광학렌치가 다각형판을 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 35항에 있어서, 상기 토크를 내는 수단이 삽입 십자머리를 포함하는 광학 스크류드라이버인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 35항에 있어서, 상기 토크를 내는 수단이 돌출 십자머리를 포함하는 광학 스크류드라이버인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 광학트랩이 상기 본체에 토크를 내는데 사용되고, 상기 본체가 정해진 회전축을 따라 움직이는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 기질에 활성물질을 인쇄하는 광학 인쇄기의 용도에 적합하여 분석을 위한 배열을 만들고 보다 확장된 구조로의 성장을 위한 지지점을 만드는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 광학인쇄기가 기질에 무늬, 상표, 및 로고를 새겨 넣을 수 있는 형태인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 47항에 있어서, 상기 광학인쇄기가 글자홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 47항에 있어서, 상기 광학인쇄기가 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 리트렉터(retractor)의 용도에 적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 괭이의 용도에 적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 광학집게 및 광학 검안경 중 하나의 용도에적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 52항에 있어서, 또한 상기 광학집게의 각 단부에 위치한 구슬구조를 포함하고, 상기 구슬구조가 광학트랩으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 방사능 물질을 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 자기(磁氣) 단부를 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 반대로 대전된 측부를 포한한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 55항에 있어서, 상기 자기 단부가 작업물의 반대극의 강자성 및 상자성 요소를 끌어당기고 작업물의 반자성 요소를 밀어내는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 또한 상기 본체에 위치한 공동(空洞)을 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 58항에 있어서, 마이크로 무선통신기가 상기 공동에 위치한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 59항에 있어서, 마이크로 무선통신기가 돌출된 안테나를 포함한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 60항에 있어서, 상기 마이크로 무선통신기가 정해진 신호로 작동되는 라디오 송수신기인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 61항에 있어서, 광학도구의 표면특성이 화학 및 생물학 물질에 선택적으로 반응하는 대전 및 올리고뉴클레오타이드 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 광학레버의 용도에 적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 63항에 있어서, 상기 광학레버가 단일 및 다중벽의 탄소나노튜브 중 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 64항에 있어서, 상기 광학레버가 상기 광학레버에 부착된 최소한 하나의 손잡이로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 65항에 있어서, 상기 손잡이가 상기 레버에 화학상태로 부착된 라텍스 구슬인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 65항에 있어서, 상기 광학레버 및 상기 최소한 하나의 손잡이가 입체 석판인쇄술을 이용한 단일 부품으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 21항에 있어서, 라텍스 구슬이 상기 탄소나노튜브에 접합된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 68항에 있어서, 상기 라텍스 구슬이 지렛목으로 사용된 것을 특징으로 하는 광학도구.
생물학적 탐침에 있어서,

최소한 하나의 광학트랩으로 조작되는 라디오 태그가 달린 광학도구, 정해진 올리고뉴클레오타이드에 위치한 상기 라디오 태그로 구성된 것을 특징으로 하는 생물학적 탐침.
제 70항에 있어서, 상기 광학도구가 무선통신기로 구성된 것을 특징으로 하는 생물학적 탐침.
생물학적 탐침을 식별하는 방법에 있어서,

최소한 하나의 광학트랩에서 라디오 태그가 달린 광학도구의 조작;

상기 광학트랩을 이용하여 탐침 내의 무선통신기신호의 작동;

탐침과 이에 상응하는 표적물질의 혼합;

탐침의 질량변화를 반영하는 상기 무선통신기의 신호변화를 감시; 및

상기 질량변화로 탐침을 식별하는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
제 8항에 있어서, 상기 돌기가 톱날인 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 광학연삭기의 용도에 적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 8항에 있어서, 상기 돌기가 스크라이브(scribe)의 용도에 적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
작업물을 조작하는 방법에 있어서,

최소한 하나의 광학트랩으로 작업물을 잡기;

최소한 하나의 광학트랩의 조광(照光)으로 대상물을 잡기; 및

대상물로 작업물을 조작하는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
제 76항에 있어서, 상기 대상물이 광학도구인 것을 특징으로 하는 방법.
제 77항에 있어서, 상기 광학도구가 기본적으로 해머, 칼날, 피크(pick), 렌치, 톱, 드릴, 펀치, 줄, 및 스크류드라이버로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 방법.
제 61항에 있어서, 상기 마이크로 무선통신기가 마이크로미터 광학 전기 도구(MOET) 및 나노미터 광학 전기 도구(NOET) 중 하나의 용도에 적합한 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 기본적으로 전기, 자기, 방사능, 수소결합, 친수성, 반수성, 산성, 및 염기성 기능의 그룹으로 구성된 부재로 기능하는 부분으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
제 7항에 있어서, 상기 본체가 기본적으로 무선통신기, 염색, 금속 양자점, 형광, 화학발광, 인, 방사능, 촉매, 및 효소의 표시로 구성된 부재로 표시된 부분으로 구성된 것을 특징으로 하는 광학도구.
기질에 최소한 서브미크론 크기의 표식을 새기는 방법에 있어서,

광학도구에 인쇄물질을 도포;

상기 광학도구를 기질에 눌러서 상기 인쇄물질을 기질에 새겨서 서브미크론 크기의 표식을 인쇄하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 82항에 있어서, 서브미크론 크기의 표식이 태그, 상표, 로고, 일련번호, 바코드, 및 데이터 메트릭스 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
제 82항에 있어서, 서브미크론 크기의 표식이 분석을 위한 배열 및 보다 확장된 구조의 성장점 중 하나를 생성하기 위한 활성물질을 기질에 새겨 넣은 점인 것을 특징으로 하는 방법.
제 84항에 있어서, 상기 활성물질에 올리고뉴클레오티드, 항원, 항체, 다당류, 및 촉매 중 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
제 82항에 있어서, 또한 상기 인쇄물질을 활성화시키는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 방법.
제 86항에 있어서, 상기 활성화 단계가 상기 인쇄물질이 새겨진 기질을 빛, 화학물질, 및 열 중 하나에 노출시키는 것을 특징으로 하는 방법.