บทบาทที่สำคัญของมันในโลกยุคปัจจุบัน จะเห็นได้ว่ามันเป็นเครื่องมือที่เชื่อมโยงระหว่างอดีต ปัจจุบัน และอนาคตของวงการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการแพทย์ นอกจากจะช่วยให้เราเข้าใจโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตในระดับจุลภาคแล้ว ยังช่วยให้เราสามารถสำรวจธรรมชาติของสสาร และแม้แต่ค้นหาความเป็นไปได้ของสิ่งมีชีวิตนอกโลกได้อีกด้วย ในอนาคต เทคโนโลยีของกล้องจุลทรรศน์อาจพัฒนาไปถึงระดับที่สามารถ ตรวจจับและแสดงผลการทำงานของโมเลกุลในระดับเดี่ยว ได้แบบเรียลไทม์ นักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มกำลังศึกษาการใช้
กล้องจุลทรรศน์โฟตอนเดี่ยวสามารถตรวจจับอนุภาคแสง
แต่ละโฟตอนที่สะท้อนหรือถูกดูดซับโดยตัวอย่างที่กำลังศึกษา ทำให้สามารถบันทึกภาพโครงสร้างในระดับโมเลกุลได้โดยละเอียดอย่างที่ไม่เคยเป็นมาก่อน เทคโนโลยีนี้อาจช่วยให้เราสามารถสังเกตการทำงานของโปรตีนภายในเซลล์โดยที่ไม่รบกวนระบบชีวภาพของมัน ซึ่งเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการพัฒนายาและการศึกษาเกี่ยวกับโรคทางพันธุกรรม อีกหนึ่งแนวทางที่กำลังได้รับความสนใจคือ กล้องจุลทรรศน์แบบอัลตร้าเร็ว (Ultrafast Microscopy) ซึ่งสามารถถ่ายภาพเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในระดับเซลล์และโมเลกุลด้วยความเร็วที่สูงมาก
เทคโนโลยีนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ในเสี้ยววินาที ซึ่งอาจเป็นประโยชน์อย่างมากในการศึกษาการทำงานของเซลล์สมอง หรือกระบวนการส่งสัญญาณภายในร่างกายมนุษย์ การพัฒนา กล้องจุลทรรศน์แบบสวมใส่ (Wearable Microscopy) ก็กำลังเป็นแนวโน้มที่สำคัญ นักวิทยาศาสตร์กำลังออกแบบกล้องจุลทรรศน์ขนาดเล็กที่สามารถติดตั้งไว้บนร่างกายเพื่อใช้ในการวินิจฉัยโรคแบบเรียลไทม์
กล้องจุลทรรศน์แบบฝังตัว
(Implantable Microscopy) ที่สามารถถูกฝังไว้ในร่างกายเพื่อเฝ้าติดตามการทำงานของอวัยวะภายในหรือแม้แต่เซลล์ในระดับที่ละเอียดมาก ๆ นี่อาจนำไปสู่การพัฒนาวิธีการรักษาที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นสำหรับโรคเรื้อรัง เช่น มะเร็ง หรือโรคทางระบบประสาท อีกแนวโน้มที่น่าสนใจคือ กล้องจุลทรรศน์ที่สามารถสร้างภาพ 4 มิติ (4D Microscopy) ซึ่งสามารถแสดงภาพโครงสร้างของตัวอย่างในรูปแบบสามมิติ พร้อมทั้งแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของมันตามช่วงเวลา นี่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเข้าใจพฤติกรรมของเซลล์ได้ดีขึ้น
การใช้กล้องจุลทรรศน์ในอุตสาหกรรมอวกาศ ก็กำลังกลายเป็นอีกหนึ่งหัวข้อที่ได้รับความสนใจ นักวิทยาศาสตร์ต้องการพัฒนากล้องจุลทรรศน์ที่สามารถใช้ในการสำรวจวัตถุต่างดาว เช่น อุกกาบาต หรือดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกล นี่อาจช่วยให้เราสามารถค้นหาหลักฐานของสิ่งมีชีวิตในระบบสุริยะของเรา หรือแม้แต่ศึกษาคุณสมบัติของแร่ธาตุที่อาจนำมาใช้เป็นทรัพยากรในอนาคต สำหรับภาคการศึกษา กล้องจุลทรรศน์กำลังกลายเป็นเครื่องมือที่เข้าถึงได้ง่ายขึ้น ด้วยการพัฒนากล้องจุลทรรศน์แบบพกพา และกล้องจุลทรรศน์ที่สามารถเชื่อมต่อกับสมาร์ทโฟน
