Từ nghiên cứu bệnh đến đánh giá các phản ứng độc hại do thuốc và các hợp chất môi trường gây ra, các xét nghiệm dựa trên tế bào thường tập trung vào ty thể và được thiết kế để theo dõi sức khỏe của tế bào. Chức năng ty thể là một chỉ số quan trọng về sức khỏe của toàn bộ tế bào và rối loạn chức năng ty thể có liên quan chặt chẽ đến mối liên hệ của một số bệnh (bao gồm bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, suy tim, bệnh thiếu máu cục bộ và ung thư). Ngoài ra, bệnh sinh của các bệnh hiếm gặp có thể được thúc đẩy bởi các gen mã hóa protein ty thể hoặc đột biến trong DNA ty thể. Điều quan trọng là phải đánh giá chức năng ty thể trong suốt quá trình phát triển và thử nghiệm thuốc. Sự phát triển của các liệu pháp phục hồi chức năng ty thể và sự phát triển của các loại thuốc hóa trị nhắm vào rối loạn chức năng ty thể ung thư được minh họa. Ngoài ra, đánh giá chức năng ty thể là một bước quan trọng trong đánh giá an toàn thuốc tiền lâm sàng, vì rối loạn chức năng ty thể có thể được kích hoạt bởi thuốc, do đó ảnh hưởng xấu đến sức khỏe tế bào và mô. Đo điện thế màng ty thể (MMP) để theo dõi những thay đổi trong hoạt động trao đổi chất của ty thể là một cách nhạy cảm và hiệu quả để đánh giá chức năng của ty thể. Điện thế màng ty thể là một công cụ quan trọng để phát hiện sự khử cực ty thể trong quá trình apoptosis, phát hiện các tế bào kháng đa thuốc và đánh giá chức năng ty thể trong các sàng lọc độc tính khác nhau. Đánh giá 1-2 MMP thường được thực hiện bằng thuốc nhuộm huỳnh quang cation lipophilic. Tùy thuộc vào trạng thái tiềm năng màng ty thể, huỳnh quang của thuốc nhuộm tiềm năng màng MITO-ID thay đổi. Cụ thể, trong tế bào chất, nó tồn tại dưới dạng monomer, phát ra huỳnh quang màu xanh lá cây (FITC, 530 nM); Trong ty thể hoạt động, nó phát ra huỳnh quang màu cam (TRITC, 570 nM) kết hợp trong ma trận ty thể. Khi MMP bị phá hủy, thuốc nhuộm MITO-ID rút ra để phân cực ty thể, trong khi ở dạng monomer, huỳnh quang màu cam có thể được quan sát thấy giảm đến mức biến mất.