細胞內微結構成像

細胞是一個非常精細的結構，近些年研究熱點主要集中在分子互作、代謝、細胞通路、修飾等方面。作為生命體的基本結構與功能單位，紛繁復雜的胞內結構在細胞的生命活動與形態結構變化中起到重要作用。因此想要研究細胞的生命活動，對細胞結構與功能的研究至關重要。

這些生物結構的尺寸非常小，由于衍射極限的限制，常規分辨率無法實現精細觀察。

活細胞成像

活細胞成像從宏觀的角度捕捉生命的本質，包括細胞器和一些細胞結構變化，這些變化通常在生命活動、相互作用與定量研究中起到重要作用。從卵細胞受精的一刻，便形成了新的生命；隨著細胞的有絲分裂，生命得以延續；蛋白質等分子的表達與細胞中粒子的變化奠定了生命的基礎與活力；胞吞胞吐與信號轉導溝通了細胞間進行信息交流；隨著細胞的衰老與凋亡，實現一個生命的終結。

在體細胞生物學檢測

研究人員在細胞研究后，往往會選擇進一步在生物個體上進行分析，以觀察其真實生理狀態。

細胞操作

研究過程中我們不光要觀察細胞，還要進行細胞操作，控制或刺激細胞用于觀察細胞變化。此外，由于光鏡的分辨率往往無法達到納米級別以下，因此有些研究中會借助電鏡來觀察細胞更精密的結構。