單細胞全基因組測序技術是在單細胞水平對全基因組進行擴增與測序的一項新技術。其原理是將分離的單個細胞的微量全基因組DNA進行擴增，獲得高覆蓋率的完整的基因組后進行高通量測序用于揭示細胞群體差異和細胞進化關系。

　　從方法學角度來看，獲得高覆蓋率高保真性的全基因組擴增產物是準確全面的測序結果的保障。多重置換擴增(multiple displacement amplification，MDA)利用隨機引物和等溫擴增可以獲得高保真的DNA大片段，但該方法的主要缺陷在于非平衡的基因組覆蓋率、擴增偏倚、嵌合序列及非特異擴增等。

　　盡管各種改進的策略正在逐步減少這些缺陷，高覆蓋率、高保真性及高特異性的擴增仍然是亟待解決的問題。另外，還有科研人員利用DOP-PCR進行全基因組擴增(whole-genomeamplification，WGA)及DNA測序對單個乳腺癌細胞進行了拷貝數變異的分析，進而推斷出細胞的群體結構和腫瘤的進化過程。

　　但是由于該方法的基因覆蓋率較低，而且不能在單個核苷酸的分辨率上評價單個腫瘤細胞的遺傳學特征，故并不能檢測在腫瘤發展過程中發揮重要作用的單個核苷酸的改變。2012年，哈佛大學謝曉亮院士在《Science》發表了單細胞全基因組擴增新技術MALBAC(Multiple Annealing and Looping Based Amplification Cycles，簡稱MALBAC)，即多次退火環狀循環擴增技術。

　　不同于以往的非線性或指數型擴增方法，MALBAC技術利用特殊引物，使得擴增子的結尾互補而成環，從而很大程度上防止了DNA的指數性擴增，從而解決了基因組擴增對微量初始模板過大的擴增偏倚，并使基因組測序的模板需求量從µg級降至單細胞水平。