具有较高表面电荷的微粒（如细胞或细胞器）一旦在小水滴中被捕获，它们就不能穿过水油界面恢复到原来的状态，并被稳定地限制。Chiu的研究小组现已成功对单个B淋巴细胞和单个线粒体进行了包裹，这表明利用该方法研究单细胞和单细胞器颇具潜力。Chiu解释说，“研究单细胞很有意义，因为每个细胞都是不同的”，“这种方法不仅仅用于研究普通细胞，也可以用于研究稀有细胞。”

　　由于生物反应器的小滴中，因而细胞内含物在溶解前和溶解后的浓度保持不变，这一点对于利用单细胞进行生化分析非常关键。为了说明利用该方法进行此类研究的作用，研究者进行了酶活性分析实验。一个包含荧光素β-D-2-吡喃半乳糖（FDG，是细胞内β-半乳糖苷酶的荧光底物）的小水滴捕获了一个坚果细胞，随着光解和β-半乳糖苷酶的释放，小水滴中的反应产物—荧光素不断积累，这使小水滴中荧光素含量非常高。如果没有微小水滴容积的限制，稀释作用会使荧光素难以被示踪显示。Chiu说，“你可以用分辨率很高的显微镜来观察细胞和亚细胞的结构，但你无法通过显微镜获得更多的生化信息。”“我们正努力开发一个平台，使我们能够在非常小的尺度上做些改变，并能在细胞或细胞器水平上获取一些信息，而通常这些信息只有通过大量的生化分析才能得到。”