Po řadu desetiletí se studuje biochemie různých metabolických pochodů a jejich vzájemné propojení, od oxidace cukrů po replikaci DNA, na populacích milionů buněk. Aby se upřesnilo chování enzymů v jednotlivých buňkách, bylo zapotřebí uplatnit nové techniky, a to zejména speciální kapilární elektroforézu a metody založené na vláknové optice. V roce 2004 se podařilo pracovníkům v Seattleu frakcionovat proteiny pomocí dvourozměrné kapilární elektroforézy v jednotlivých prekursorových buňkách myších kostí a v buněčných kulturách prasečího nádoru. Podařilo se tak odhalit rozdíly v buněčných proteinech po transfekci novým genem nebo po spuštění procesů apoptózy, V National Institute of General Medical Sciences vyvinuli během čtyř let přístroj, který je schopen analyzovat tisíc buněk denně a v každé z nich kvantifikovat nejméně 200 různých proteinů. Metoda nejdříve rozdělí proteiny podle hmotnosti do skupin a ty jsou pak podrobeny tzv. micelární elektroforetické kapilární chromatografii. Zajímavé výsledky byly získány zejména v rané embryogenezi, kdy se pouze několik kmenových buněk dělí, a to asymetricky. Zatím jsou tyto techniky příliš náročné, aby pronikly do lékařské praxe, ale naděje tu je, že v metabolomice jsou předurčeny k průlomovým objevům.