探針是原子力顯微鏡的核心部件，它直接決定原子力顯微鏡AFM的分辨率。目前原子力顯微鏡的探針多為硅或其化合物，其尖部的曲率半徑為5-40nm。由于探針的尖部不是無限尖而是有一定的寬度，因此、在橫向測量一個分子時，會出現(xiàn)所謂的“加寬效應”，即測量值、大于真實值。為克服這種“加寬效應”，就要研制更細的探針。新近發(fā)展起來的碳納米管針尖效果大大改善，若用單壁碳納米管制備原子力顯微鏡AFM探針的針尖，其曲率半徑可達0.5-2nmn，將會獲得更高的分辨率，是原子力顯微鏡探針的未來發(fā)展方向。

生物學家利用原子力顯微鏡研究活細胞或固定的細胞，如紅細胞白細胞、心肌細胞、上皮細胞、神經(jīng)膠質(zhì)細胞等，獲得了豐富的信息。觀察了在藥物低離子濃度等條件下紅細、胞與正常紅細胞的差別。用原子力顯微鏡、研究了內(nèi)皮細胞、骨骼肌細胞和心肌細胞的粘性和彈性模量。用原子力顯微鏡AFM先觀察了三叉神經(jīng)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)。用原子力顯微鏡觀察了肝自然殺傷細胞和結(jié)腸癌細胞共、培養(yǎng)時的細胞毒實驗。傳統(tǒng)的細胞毒實驗方法在效應細胞和、靶細胞接觸后1.5-3h方可檢測到細胞毒效應，而用原子力顯微鏡在兩種細胞接觸后10min即可檢測到。

先將碳納米管探針用于細胞的研究。以瘧原蟲感染紅細胞，用原子力顯微鏡記錄到了紅細胞、紅細胞外游離的瘧原、蟲和紅細胞被瘧原蟲感染的圖象。碳納米管探針比普通探針記錄到的圖象細節(jié)更豐富，分辨率更高。原子力顯微鏡AFM可以用于生物學研究，優(yōu)點是分辨率高，樣品制備簡便，制樣過程對樣品原始形態(tài)影響小，很重要的是能在生理條件下進行動態(tài)研究，可以預見，原子力顯微鏡必將為生物學的研究帶來突破性進展。