哈佛医学院的研究人员上利用PRMC复合体(蛋白质-核糖体-mRNA-互补DNA)，通过体外的核糖体展示(ribosome display)技术，将DNA条码连到蛋白质上。此外也可以通过催化酶，分别给不同蛋白连上DNA条码。这些自带条码的蛋白可以在水溶液中进行检测。

随后，研究人员将上述蛋白固定在聚丙烯酰胺薄膜上，建立起随机的单分子阵列。对条码DNA进行原位扩增可以形成polonies(polymerase colonies)，最后通过DNA测序进行分析。

SMI-seq方法能够精确定量多种蛋白，理论上这个阵列的密度可以达到每平方毫米一百万polonies。此外，那些共定位的polonies还揭示了蛋白质之间的互作。

为了证明这一技术的有效性，研究人员通过SMI-seq获得了G蛋白偶联受体和抗体结合的图谱。据介绍，SMI-seq是一种“一锅端”式的分析(one-pot assay)，可以同时检测分子结合的亲和力和特异性。

研究显示，SMI-seq技术可以在单分子水平上原位检测蛋白及其复合体，从根本上提升蛋白质分析的灵敏度、准确性和多重性。该技术适用于二代测序平台，这进一步拓宽了它的应用范围。除了天然蛋白、重组蛋白，SMI-seq还可以用于人为生成的新蛋白、核酸和有条码的小分子。