關于原子力顯微鏡儀器及方法方面的綜述已很多，在此只對其作簡要介紹.AFM是一種以檢測探針與樣品間相互作用為特征的掃描力顯微鏡，主要有附有針尖的微懸臂、壓電掃描器、激光與光電檢測器及反饋控制系統(tǒng)等4部分構成.力敏感彈性微懸臂一端固定，另一端附有一微小的針尖，當針尖對固定在壓電掃描器上的樣品進行掃描時，隨距離變化的針尖–樣品間相互作用力會引起微懸臂變形，由激光源發(fā)出的一束激光照射到微懸臂的背面，并被反射到光電檢測器上，通過反饋控制系統(tǒng)即可記錄樣品的表面形貌或樣品–針尖間作用力等方面的信息.隨著原子力顯微鏡AFM技術的迅猛發(fā)展，它在細菌吸附研究中的應用日趨廣泛，主要包括測定細菌表面形貌以及細菌與固相表面間的作用力.

運用原子力顯微鏡研究細菌吸附時，現有文獻中使用了多種固定細菌細胞的方法.根據細菌固定的位置，可將固定方法分為兩類：**，細胞固定在支持物上，探針可以是氮化硅或硅探針，抑或是膠結有微米尺寸珠子的微懸臂，由于制作均質性探針受到材料的限制，因此研究細菌與不同固相界面間的相互作用也將受到制約；第二，細胞固定在探針上，即細胞探針，此種固定方法彌補了**種方法的不足，可用于探究細胞探針與任何感興趣的固相表面間的相互作用，但該技術的缺陷是細胞探針表面較大，成像的分辨率低，力測定值是探針與研究表面間微米水平接觸區(qū)域的力效應的平均值，且很難獲得精確的探針半徑及細胞或胞外大分子的取向.另外，兩類細胞固定技術都需要保持細胞的自然狀態(tài)，且細胞固定力大于細胞與界面間作用力.

原子力顯微鏡AFM測定的一個基本要求是樣品必須粘附到固體底物上.對微生物細胞樣品來講，由于其有明確的形狀且在底物上沒有展開的趨勢，因此細胞與底物間的接觸面積非常小，掃描探針常常導致細胞與底物發(fā)生分離.雖然對細胞進行風干處理可以解決上述問題，但風干處理同時也引起細胞表面分子的變性.為原位固定細菌細胞，許多研究者利用聚乙烯亞胺、氨基硅烷、多聚-L-賴氨酸或明膠前處理底物，或直接利用微生物細胞自身分泌的胞外聚合物，均可把細胞強烈粘附于底物上.另外，也可機械固定細胞于瓊脂或微孔膜中，瓊脂被用作是軟的、易變形的固定基質，可用于細胞生長過程的可視化研究，而微孔聚合物膜可機械捕獲與孔大小相近的球狀細胞，允許重復成像而又不引起細胞分離或受損.微孔膜機械捕獲技術的優(yōu)點在于其簡單直接和不涉及化學固定及干燥，缺陷在于其只能固定球狀細胞而不能固定桿狀細胞.在一個細胞固定方法的對比研究中發(fā)現，微孔膜機械捕獲細菌細胞是很可靠的固定方式，而細菌在修飾底物表面上的物理吸附促進了細胞表面結構的重排，戊二醛處理導致細胞表面性質的變化.總之，對于一個新系統(tǒng)，應該評估多種固定技術的優(yōu)劣，很合適的方法往往取決于系統(tǒng)的細胞類型和環(huán)境條件.

細胞直接連接于探針后，研究者能夠探測細胞與多種固相表面間的相互作用.根據已有的研究結果又可把細胞探針分為單細胞探針和多細胞探針.在多細胞探針方面，開始，研究者直接連接戊二醛交聯處理后的細菌細胞于聚乙烯亞胺包被的探針上.然而，戊二醛處理很可能會影響到細胞表面的結構、性質及吸附特性.而Razatos等基于戊二醛處理前后細菌的zeta電位及接觸角均保持不變，認為戊二醛處理不影響大腸桿菌的吸附特性.Lower等在研究細菌與礦物相互作用時，建立了制作生物活性探針的方法，即物理方法吸附細菌于多聚-D-賴氨酸包被的玻璃珠上，而后通過少量的環(huán)氧樹脂把包被有單層細胞的微珠粘附到微懸臂上.后續(xù)的研究發(fā)現，1-十六烷硫醇或多聚-L-賴氨酸可通過直接修飾微懸臂上的針尖而將細胞固定于探針上.在單細胞探針方面，盡管已有單個真菌探針制作成功的實例，但真菌細胞大小明顯大于細菌細胞，利用微量的膠粘附單個細菌于懸臂上并非易事.Lower等雖然能通過多聚-D-賴氨酸將單個細菌細胞連接于微懸臂上，但作者也認為這種直接連接技術是相當困難的，并提出光鑷或納米鑷等技術的進步能顯著推進單細胞探針的發(fā)展.