中学上生物课时，我们都在普通光学显微镜下观测过洋葱表皮细胞。那是比较简单的实验。与之相比，观察动物脑细胞活动的实验就复杂得多了，传统的做法是先制作好动物的大脑细胞切片样品，经过染色、冷冻等工序后再拿到显微镜下进行详细的观测。但这种传统的方法往往不能使实验者准确获得最需要的一些关键性实验数据。最近，美国科罗拉多矿学院的杰夫·斯奎尔发明了一种自动全光学技术，这种激光装置可以用来描绘细胞的三维图像，从而使人更加清晰、准确地观测到细胞。
斯奎尔和他的同事们发明的装置叫超短波激光器，它能在千万亿分之一秒内发出扫描光波。与传统的手段相比，这种装置无需对样本进行冷冻，就可以对活组织进行切片和绘图，更加准确生动地反映生物细胞的真实活动状况，这对目前传统的显微解剖学构成了很大挑战。
由于这种激光器在扫描过程中会彻底损坏组织样本，所以它不适合应用在某些临床工作中。例如医生们希望保留乳腺活组织切片，以便今后用作参照，而激光器扫描可能会对组织样本造成损伤。尽管如此，这种激光器还是适用于许多领域，例如包括转基因老鼠在内的新兴转基因动物领域。研究者可以在老鼠体内注射荧光标记基因，通过激光扫描获得高清晰度的图像，显示这个基因是如何在老鼠组织进行表达的。
在对细胞的观测和研究中，科学家们还发现，细胞的某些特性可以被用于生化武器攻击的预警，并测量药物的毒性。美国加州伯克利大学的研究者们用一块仿生微芯片测出了细胞膜在中毒后一毫秒内的电阻变化，从电学上对细胞的存亡做出判断。有了仿生芯片，人们就能观测到细胞的死亡过程，这对保护战场上士兵的生命和研究药物的特性都具有重要意义。
