单分子测序技术，也被称为纳米测序技术，是通过纳米孔只允许一条链进入的方式，根据碱基的荧光或者电流阻断来识别碱基序列的一种新型测序技术。这种技术包括PacBio技术和Nanopore技术两种主要方法。
PacBio技术主要是利用荧光标记不同的碱基与待测序列、DNA聚合酶一起放入纳米孔底部。当DNA模板进入孔道时，DNA聚合酶与模板结合，加入四种不同颜色荧光标记的dNTP，通过荧光信号时间的不同，识别碱基序列。
Nanopore技术的核心是每个纳米孔结合一个核酸外切酶。当DNA模板进入孔道时，核酸外切酶切掉穿过纳米孔道的DNA碱基，因此每一个碱基通过纳米孔时都会产生一个阻断，根据阻断电流的变化识别碱基。
单分子测序技术具有以下特点：
长读长：由于纳米孔只允许一条DNA模板进入，因此可以检测到完整的核酸序列，从而避免了传统测序技术中由于PCR扩增引起的偏差和限制。
实时测序：测序文库制备过程简单，无需对样品中核酸进行PCR扩增或逆转录，可以直接对DNA或RNA进行测序。同时，测序过程中可以实时输出结果，能够实现对测序数据的实时分析。
设备简单便携：目前使用最成熟的MinION测序仪可以在各种复杂环境下完成实时测序，保证了对突发疫情处理的时效性。
可直接对RNA进行测序：纳米孔测序可以直接对各类形式的RNA进行测序，避免了目前对RNA病毒进行测序和研究时必须将RNA逆转录为DNA扩增所产生的偏向性及可能引入的突变。
单分子测序技术在临床应用方面具有广泛的前景。它可以用于基因组测序、甲基化研究、突变鉴定（SNP检测）、病原微生物的测序鉴定等方面。特别是在癌症检测方面，单分子测序技术可以阐明等位基因突变状态和复杂癌症基因组的完整结构，为癌症分子分型提供新标准，指导临床个体化治疗。另外，对于检测大型基因组变异方面，单分子测序技术也具有明显的优势。它能够阐明使用传统的二代测序难以鉴定的异常基因组状态。此外，三代测序技术在癌细胞的全长转录组检测及癌症表观基因组学等领域也有相应应用。
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