单分子测序，是第三代基因测序技术。第一代基因测序是Sanger测序技术，存在速度慢、价格高等缺点；第二代是高通量测序（NGS）技术，存在碱基片段测序读长短、序列分析时间长等缺点。因此单分子测序技术被开发问世。
单分子测序，利用DNA聚合酶合成与模版互补的DNA链，在三维空间中记录模版位置和核苷酸序列信息，再反向构建DNA模版的序列，在测序过程中，无需聚合酶链式反应扩增，可对每一条DNA进行单独测序。
单分子测序由于无需聚合酶链式反应（PCR）扩增，可实现DNA聚合酶实时测序以及RNA直接测序，在减少测序时间的同时，也降低了误差，并且碱基片段测序读长长，具有测序速度快、测序读长长、结果精度高等优点。
单分子测序可以应用于基因组测序、DNA甲基化研究、单核苷酸多态性（SNP）检测、病原微生物测序等方面，在临床上可以应用在复杂遗传病诊断、癌症诊断、阿尔茨海默病诊断、感染病原识别等领域。
2008年，美国Helicos BioSciences推出全球首台单分子测序仪，发展到现在，相关研究生产企业不断增多，产品种类逐渐增加。根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2029年中国单分子测序行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，2023年，全球基因测序仪市场中，第二代高通量测序仪（NGS）仍占据主导地位，单分子测序仪企业数量与产品份额占比均在12%左右，占比较小。
在全球市场中，美国单分子测序仪企业数量最多，除Helicos BioSciences外，还有Pacific Biosciences、Omniome（被Pacific Biosciences收购）、10x Genomics、Bionano Genomics、Glyphic Biotechnologies、Quantum-Si、Caerus Molecular Diagnostics等。
我国政府对基因测序技术关注度不断提高，2022年5月，发改委印发的《“十四五”生物经济发展规划》中提出，加快发展高通量基因测序技术，推动以单分子测序为标志的新一代测序技术创新，不断提高基因测序效率、降低测序成本。在此背景下，我国单分子测序行业发展前景广阔。
新思界
行业分析人士表示，我国代表性单分子测序仪生产商为真迈生物，2017年，真迈生物（原瀚海基因）推出国内首台单分子测序仪，2022年7月，旗下GenoCare 1600单分子测序仪获得NMPA批准应用于临床，这是首款获得NMPA批准上市的单分子测序仪产品。
但单分子测序也存在缺点，例如样本需是高分子量DNA和全长RNA、碱基测序准确度仍存在不足等，若不能及时改进升级，未来被新一代基因测序技术替代的可能较大。
