AFM在觀察細(xì)胞表面形態(tài)的同時(shí)可測(cè)得單個(gè)細(xì)胞的局域力學(xué)信息，如細(xì)胞的彈性、黏度等不僅可研究靜態(tài)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，還可動(dòng)態(tài)地觀察細(xì)胞隨時(shí)問的生物學(xué)特性改變，同時(shí)具有納米級(jí)的空間分辨率和皮牛頓級(jí)的力學(xué)靈敏度，在細(xì)胞生物學(xué)方面發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。利用AFM測(cè)得的力一距離曲線反映了針尖與樣品間定量的作用力。采用金剛石探針，配備專用的軟件，AFM能夠測(cè)量微區(qū)的納米壓痕，據(jù)此繪制的力一位移曲線，可用于彈性模量的定量測(cè)量。
AFM測(cè)量細(xì)胞彈性細(xì)胞的力學(xué)性質(zhì)主要取決于細(xì)胞骨架和細(xì)胞膜的黏彈性，當(dāng)外界條件改變時(shí)，細(xì)胞膜黏彈性的改變比細(xì)胞形態(tài)的改變更為明顯。AFM常用Hertz模型測(cè)量多種細(xì)胞的楊氏彈性模量。Engler等測(cè)量了生物樣品和高分子薄膜基質(zhì)的彈性模量，平滑肌細(xì)胞的培養(yǎng)結(jié)果顯示：與天然動(dòng)脈血管中間層剛性近似的PA基質(zhì)能提高SMC細(xì)胞的鋪展面積，聚賴氨酸／透明質(zhì)酸多層膜也觀察到相同的結(jié)果，說明細(xì)胞的吸附鋪展與材料的剛性有相關(guān)性。
AFM測(cè)量細(xì)胞黏附細(xì)胞的形態(tài)與其黏附性有關(guān)，鋪展較好且存在大量纖維狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞有較好的黏附性，聚集緊密、外形隆起的細(xì)胞黏附性相對(duì)較差。將探針修飾上細(xì)胞，形成復(fù)合有細(xì)胞的探針，可測(cè)量單個(gè)細(xì)胞一細(xì)胞間黏附力口。如果探針修飾上受體蛋白，則可測(cè)量細(xì)胞膜表面配體與其受體的相互作用力。

由于AFM的高分辨率、獲取信息種類廣泛以及制樣簡(jiǎn)便、可在生理?xiàng)l件下操作等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為組織工程研究中不可或缺的工具，但是對(duì)于紛繁復(fù)雜的生命系統(tǒng)，單一設(shè)備畢竟功能有限，必須與其它設(shè)備或技術(shù)手段如近場(chǎng)顯微鏡、電子顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、熒光顯微技術(shù)、X一射線衍射、抗體標(biāo)記、表面干涉等有機(jī)結(jié)合，AFM方能更有效地發(fā)揮其作用。隨著AFM的發(fā)展，如針尖技術(shù)的改進(jìn)，時(shí)間分辨率的提高，以及與其它設(shè)備的結(jié)合，必將在組織工程領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。