La présente invention concerne un système et procédé de manipulation et traitement de nanofils en solution avec des matrices de pièges optiques holographiques. Le système et procédé de la présente invention est en mesure de créer des centaines de pièges optiques commandés individuellement avec la capacité de manipuler des objets en trois dimensions. Des nanofils individuels avec des coupes transversales aussi petites que 20 nm et des longueurs dépassant 20 µm peuvent être isolés, translatés, pivotés et déposés sur un substrat avec des matrices de pièges optiques holographiques dans des conditions dans lesquelles des pièges individuels n'ont aucune influence visible. Des procédés photothermiques et photochimiques localisés dans l'espace induits par les pièges bien focalisés peuvent être aussi utilisés pour faire fondre des domaines localisés sur des nanofils individuels et pour mettre en fusion des jonctions de nanofils.