碳纳米管探针是原子力显微镜新一代探针，在纳米表征领域有重要的应用价值。本文系统的研究了碳纳米管原子力显微镜探针和普通硅探针的机械性能对探针表征能力的影响。通过对比两种探针的耐磨损实验及对小鼠IgG蛋白成像研究发现，碳纳米管探针具有良好的弹性弯曲能力，耐磨损，而且能显著减小成像时对柔软的生物样品的损伤。发现纳米管探针具有很好的塑性，利用聚焦离子束的照射可以精确优化纳米管探针的角度，解决了碳纳米管探针角度精确调控的技术瓶颈，充分发挥纳米管探针的高分辨率优势。