Si la microscopie électronique a longtemps été considérée comme inadaptée pour l'étude de systèmes biologiques vivants parce que le vide nécessaire à l'analyse conduisait à l'évaporation de l'eau de l'échantillon biologique et donc à la dénaturation des protéines qu'il contenait. 

Une avancée majeure a été réalisée par Jacques Dubochet lorsqu'il a réussi à « vitrifier » l'eau d'un échantillon en travaillant à - 196 °C. Les protéines de l'échantillon se trouvent alors « figées » dans la matrice aqueuse et observables en microscopie électronique.

En 2013, cette technique d'imagerie atteint la résolution atomique.

Elle est maintenant utilisée fréquemment par les biologistes et biochimistes et a notamment permis récemment d'étudier la structure du virus Zika.

Résolution avant 2013 (à gauche) et en 2017 (à droite)
Auteur : Martin Högbom / The Royal Swedish Academy of Sciences