AFM在觀察細胞表面形態(tài)的同時可測得單個細胞的局域力學信息，如細胞的彈性、黏度等不僅可研究靜態(tài)的細胞結構，還可動態(tài)地觀察細胞隨時問的生物學特性改變，同時具有納米級的空間分辨率和皮牛頓級的力學靈敏度，在細胞生物學方面發(fā)揮著無可替代的作用。利用AFM測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量。
AFM測量細胞彈性細胞的力學性質主要取決于細胞骨架和細胞膜的黏彈性，當外界條件改變時，細胞膜黏彈性的改變比細胞形態(tài)的改變更為明顯。AFM常用Hertz模型測量多種細胞的楊氏彈性模量。Engler等測量了生物樣品和高分子薄膜基質的彈性模量，平滑肌細胞的培養(yǎng)結果顯示：與天然動脈血管中間層剛性近似的PA基質能提高SMC細胞的鋪展面積，聚賴氨酸／透明質酸多層膜也觀察到相同的結果，說明細胞的吸附鋪展與材料的剛性有相關性。
AFM測量細胞黏附細胞的形態(tài)與其黏附性有關，鋪展較好且存在大量纖維狀結構的細胞有較好的黏附性，聚集緊密、外形隆起的細胞黏附性相對較差。將探針修飾上細胞，形成復合有細胞的探針，可測量單個細胞一細胞間黏附力口。如果探針修飾上受體蛋白，則可測量細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便、可在生理條件下操作等優(yōu)勢，已經成為組織工程研究中不可或缺的工具，但是對于紛繁復雜的生命系統(tǒng)，單一設備畢竟功能有限，必須與其它設備或技術手段如近場顯微鏡、電子顯微鏡、激光共聚焦顯微鏡、熒光顯微技術、X一射線衍射、抗體標記、表面干涉等有機結合，AFM方能更有效地發(fā)揮其作用。隨著AFM的發(fā)展，如針尖技術的改進，時間分辨率的提高，以及與其它設備的結合，必將在組織工程領域發(fā)揮更大的作用。