1986 年，G.Binning等人为在原子分辨率下对非导体材料表面进行成像，在扫描隧道显微镜的基础上发明了AFM。AFM的工作原理是基于激光测量悬臂偏转实现对探针和样品表面之间的作用力检测，其基本装置包括带探针的微悬臂、悬臂偏转传感器、压电定位器以及传感器和定位器之间的电反馈机制。在力谱模式下，探针以可控的方式趋近样品并退回，悬臂偏转和悬臂位移被转换成力与距离或时间曲线。由于AFM对材料成像、探测和操作的灵活性，使其成为纳米科学中常用的仪器。
 

最初的AFM是在真空中运行的，O.Marti等人实现了AFM在液体环境和环境温度下工作，推动了AFM向生物学的发展，并促进了生物分子和细胞在纳米分辨率下的检测和分析。使用化学修饰的AFM探针对生物分子之间粘附力进行的测量，为生物系统的生化特性描述开创了重要技术平台。AFM探针可以探测非特异性或特异性的生物分子相互作用，包括生物大分子或受体和配体之间的相互作用。在单分子水平上，这种相互作用可以理解为多个协同作用的非共价相互作用的总和（如氢键、范德华力），并可以确定其稳定性和寿命。基于AFM的单分子力光谱技术是目前测量分子内和分子间力的理想方法，具有高空间分辨率和力灵敏度，其优势在于可以与高分辨显微技术、拉曼光谱技术等先进技术结合，直接观察和记录单个分子的行为。
 

出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.