Die Einzelzell-Sequenzierung bietet hochauflösende Einblicke in die zelluläre Heterogenität und die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Zelltypen. Sie ermöglicht die Analyse einer hohen Anzahl von Zellen, was sie zu einem leistungsfähigen Instrument für die Charakterisierung seltener Zelltypen und unterschiedlicher Zellzustände macht (Zellplastizität). Folgen lokaler Funktionsstörungen von Zellen können so nachverfolgt und Veränderungen, die in pathologischen Situationen (bei Autoimmunerkrankungen, chronischen Krankheiten oder Krebs) auftreten, direkt identifiziert werden.
Insbesondere die hochauflösende Bestimmung der Veränderung der zellulären Heterogenität in Flüssigbiopsien, aber auch die individuelle Veränderung einzelner Zellen, z. B. zirkulierender Tumorzellen, können therapiebegleitend das Ansprechen und den Verlauf von Erkrankungen bestimmen.