细胞内部不是均质环境，细胞核、线粒体、内质网、胞质溶胶等亚细胞组分各自承担不同功能。想要研究细胞器内核酸、蛋白、代谢物，需要单独获取特定胞内组分。亚细胞提取，就是从细胞内部分离、采集细胞器或者局部胞内物质的采样手段，获取的组分可以用于后续分子检测、功能分析。
批量离心法：传统亚细胞提取，多采用批量细胞裂解，通过差速离心、密度梯度离心，依据不同组分的密度差异，分离细胞核、线粒体、溶酶体等细胞器。这类方法需要大量细胞，得到的是一群细胞混合后的亚细胞组分。
微创探针法：新兴的微创亚细胞提取技术，可以在保持细胞存活的前提下，利用纳米探针刺入细胞特定区域，定点抽取局部胞质或者单个细胞器。这种微创采样方式，不需要裂解整个细胞，能够在同一细胞上开展多次时序采样，观察细胞在刺激之后，胞内组分随时间的动态变化。
不同亚细胞组分理化性质差异较大，提取方案需要针对性设计。提取线粒体时，需要维持膜电位稳定，避免细胞器在提取过程中破损；提取细胞核组分，要保护核膜结构，防止核内核酸降解。缓冲液的渗透压、pH、保护剂选择，都会影响亚细胞组分的完整性。
亚细胞提取在多个研究方向发挥作用。线粒体移植相关研究中，科研人员提取健康细胞内的线粒体，转移至目标细胞，研究线粒体对细胞状态的影响。蛋白质亚细胞定位研究中，分离不同细胞器组分，检测蛋白在各个组分的分布，判断蛋白发挥功能的场所。代谢组研究，借助亚细胞提取，区分不同细胞器内部代谢物，解析细胞内部代谢分区特征。
微创亚细胞提取存在一定技术门槛。纳米探针尖端尺寸微小，定位操作需要高精度显微系统；采样体积很小，后续检测方法需要具备足够灵敏度。探针穿刺会对细胞膜造成扰动，需要设置对照组，评估穿刺操作本身对细胞状态带来的影响。
亚细胞提取把研究尺度从完整细胞缩小到细胞器层面，帮助科研人员解析细胞内部不同区域的分子特征。批量离心提取适合大样本、定量分析；微创定点提取适合单细胞内部的局部采样。两种方式互为补充，为细胞器生物学、细胞内信号传导、细胞代谢等方向的研究，提供胞内组分获取途径，助力人们理解细胞内部复杂的生命活动。