細胞是生物學的基本單位，研究人員正更加努力地嘗試將它們進行單個分離、研究和比較。更大更復雜的人類細胞基因組。隨著測序成本的大幅度下降，破譯來自單細胞的30億堿基的基因組并逐個細胞比較序列正在變為現實。
目前，最常見的單細胞測序的應用是在腫瘤研究上。來自美國和英國的研究人員近日利用單細胞基因組擴增、測序和裝配，從海洋樣本中鑒定出一個單細胞細菌。
單細胞測序方法即single cell sequencing(SNS)，能準確定量一個單細胞核中基因拷貝數目。由于癌細胞中基因組部分被刪除，或者擴增，從而引起關鍵基因的缺失，或者表達過量，干擾正常細胞生長，因此利用這種方法就能分析基因拷貝數目，從而診斷。
單細胞的分離：
單細胞測序的第一步是將目的細胞從樣本中分離出，目前主要的技術包括梯度稀釋法、顯微操作技術、熒光激活細胞分選、 微流控技術和激光捕獲顯微切割。
單個細胞中的DNA和RNA含量無法達到測序要求，需要對其進行擴增：
目前分為單細胞全基因組擴增和單細胞轉錄組擴增。單細胞全基因組擴增(WGA)是通過將單個細胞溶解得到微量基因組 DNA 進行高效地擴增，獲得高覆蓋度的單細胞基因。常用的技術為有多重置換擴增技術(MDA)。MDA 技術是在恒溫下利用具有強模板結合的 phi29DNA 聚合酶和六聚物進行鏈置換擴增反應。其優點是樣本無需純化，操作簡單，產生的 DNA 片段長，錯誤率低，有著良好的 DNA 擴增覆蓋效果，缺點是起始模板量低時擴增偏差性大。
