探测到单个细胞瞬间的变化，不仅有助于了解生命的过程，而且可以改善医学测试和治疗手段。
为了更好地了解和治疗诸如癌症、糖尿病等人类疑难病症，科学家总是希望在上百万个细胞中，了解典型的、致病的细胞的行为和状态，特别是单个细胞的差异。
单细胞分析是分析化学、生物学和医学之间渗透发展形成的跨学科前沿领域。在过去几十年中，已有一些方法帮助科学家了解单个细胞的行为差异，但它们仍有很大的局限性。利用这些方法，科研人员只能研究目前已知的细胞，但难以研究大多数目前未知的细胞。美国华盛顿州立大学的诺尔曼•道奇科研小组的单细胞分析成果，则成为探索单细胞活动的有力帮手，他们以超灵敏的技术分离了单细胞，并能揭示其中未知的分子活动情况。
目前，道奇小组利用单细胞分析技术从事食道癌和肺癌方面的研究，他们在识别由单个癌症细胞主导的蛋白质变异方面取得了成功。小组还在研究，癌症扩散是否是由细胞中蛋白质不断分化所造成。这一问题一旦得到证实，细胞间活动的差异就能显示疾病是否在传播。这样的技术可以使医生尽早地了解癌症发病情况，以及尽早采取措施。
密西根大学的肯尼迪教授曾通过分析单细胞的胰岛素，揭示出了多种糖尿病的病因。他对此评论说，道奇小组的新技术可以揭示细胞活动的差异。这样的新技术实现大规模的商业化还需要10年到20年的时间，不过一旦成熟的话，将能很好地造福人类。