信息材料-基因芯片简介
信息材料-基因芯片简介
基因芯片Gene Chip羽【内容摘要】基因芯片技术是生物芯片的一种，它是生命科学领域里兴起的一项高新技术，它集成了微电子制造技术、激光扫描技术、分子生物学、物理和化学等先进技术。
本文简要阐述了基因芯片的定义、特点、分类、工作原理及应用，并提出了基因芯片进一步发展所存在的问题。
Gene chip technology is a kind of biological chip which is a new technology integrating the microelectronics manufacturing technology, laser scanning technology, molecular biology, physics and chemistry and other advanced technology. Gene chip used a large number of specific oligonucleotide fragment or gene fragment as a probe, and fixed wafer, glass sheet, plastic sheet or nylon substrate fixed on the support which combined with the device for photoelectric measurement regularly form a two-dimensional array, and the probe will hybridize with the gene in labeled sample lead to the change electrical signal.The article describes the definition and characteristics of gene chip as well as the classification, working principle and application briefly. And put forward some existing problems for the further development of gene chip in the end.【关键词】Gene Chip DNA mRNA蛋白质遗传疾病核苷酸序列蚀刻打印【正文】一、生物芯片生物芯片是指将成千上万的靶分子（比如DNA、RNA或蛋白质等）经过一定的方法有序地固化在面积较小的支持物（如玻璃片、硅片、尼龙膜等）上，组成密集分子排列，然后将已经标记的样品与支持物上的靶分子进行杂交，经洗脱、激光扫描后，运用计算机将所得的信号进行自动化分析。
什么是基因芯片
什么是基因芯片基因芯片是一种用于检测和分析基因表达的技术工具。
它可以同时检测和量化数千个基因在特定生物样本中的表达水平。
基因芯片已经广泛应用于生命科学研究和临床医学领域，为我们提供了解细胞和生物体内基因调控的重要工具。
基因芯片通常由玻璃或硅片制成，具有一系列微小的孔洞或微阵列。
这些孔洞中包含着固定的DNA探针，每个探针都与一个特定的基因序列相对应。
在检测过程中，将RNA提取出来，将其转录成互补DNA，并使用荧光标记将其标记。
然后将标记的DNA片段注入基因芯片中，DNA片段与芯片上的DNA探针序列互补匹配，形成互补杂交。
通过测量荧光强度，可以确定每个基因的表达水平。
基因芯片可以提供大量有关基因表达的信息。
它可以同时检测成千上万个基因的表达水平，可以揭示出在不同条件下基因调控的变化。
例如，可以将正常组织与癌细胞组织进行比较，找出与癌症发展相关的基因表达变化。
这些信息对于了解疾病的发病机制、治疗方法和预后有着重要的意义。
基因芯片还可以用于个性化医学的研究和临床应用。
通过分析基因芯片数据，可以根据个体的基因表达谱来预测患者对某种药物的反应情况，从而指导个体化的治疗方案。
此外，基因芯片还可以用于研究基因与环境相互作用对健康和疾病的影响，为预防和控制疾病提供依据。
然而，基因芯片技术也存在一些挑战和限制。
首先，基因芯片分析需要大量的样本，才能提供可靠的结果。
其次，基因芯片技术对样本的预处理和实验操作要求非常高，操作不当可能会导致数据的偏差。
此外，基因芯片分析得到的是基因表达水平的快照，无法体现基因互作和调控的动态变化。
为了应对这些挑战，研究人员正在不断改进基因芯片的设计和数据分析方法。
例如，新一代的基因芯片可以检测更多的基因，并具有更高的分辨率和灵敏度。
同时，新的生物信息学工具和算法的开发，可以更好地处理和解释基因芯片数据，揭示更全面和准确的基因调控网络。
综上所述，基因芯片是一种重要的生物技术工具，可以帮助我们快速、准确地了解基因表达谱，揭示出基因调控的变化，为生命科学研究和临床医学提供重要的支持和指导。
基因芯片
a基因表达的检测 b发现新基因 c基因多态性的检测 d作物杂交优势预测 e鉴别假冒伪劣种子
a在空间科学上的用途 采用生物芯片技术,许多研究工作就可以在太空 中进行,成本低,研究效果却非常好. b商品检验、检疫 针对商检的内容和对象的不同，检验、检疫基 因芯片可分为四种：食品卫生检验芯片、植物检验 芯片、动物检验芯片、转基因植物检测芯片。 c环境保护 检测污染微生物或有机化合物对环境、人体、 动植物的污染和危害，同时也能够通过大规模的 筛选寻找保护基因、制备防治危害的基因工程药品 或能够治理污染源的基因产品。 d基因表达分析 e寻找新基因和基因功能研究
4完成了光敏保护试剂的全合成、对胸腺核苷 （T）5′﹣羟基的光敏保护N﹣酰基化和2′﹣脱 氧核苷的制备。
5开展了微型PCR装置、毛细血管电泳微芯片等方 面的研究工作，包括毛细血管制作、光学检测系统 温度控制系统等方面的研究工作。
中国的基因芯片的发展方向 1发展具有自主知识产权的高密度基因芯片制备的 关键技术，发展一个可进行高密度基因芯片加工基 因芯片的加工设备和工艺。 2发展和研制的基因芯片设计和分析软件。 3发展出高集成度的生物活性单元微阵列芯片，包 括DNA、PNA、多肽、蛋白质、病毒、细胞组和细 胞以及微小生物组织等生物活性微阵列芯片。玻片修饰技术、固定技术的研究， 以满足cDNA在不同修饰玻片上的高效率固定、杂 交的需要，成功地制作了每平方厘米超过25000点 的DNA芯片。 2多病毒基因检测芯片的研究，主要完成了4﹣6种 病毒基因的PCR共扩增、DNA探针的固化和简易 信号检测技术研究。 3高灵敏度的DNA芯片检测系统研究，现已初步建 立了DNA芯片检测仪，包括成像系统、软件和样品 平台等
一药物筛选 A 通过基因芯片的筛选，可以了解中药在基因水平 的调控机制，为中药的应用奠定坚实的理论基础。 B 通过基因芯片的筛选，能为中药的进一步开发和 设计提供理论指导，有利于研制单位重新组织中 药复方中的有效组分，得到专一性更强、疗效更 显著、毒性更低的新药。 C 基因芯片技术可以筛选药物的毒副作用和致畸 致突变作用。 意义：应用生物芯片来进行药物筛选寻找，查检药 物的毒性或副作用，用芯片做大规模的筛选研究可 以省略大量的动物试验，缩短药物筛选所用的时间 从而带动创新药物的研究和开发。
第十讲 基因芯片
第10 讲基因芯片Gene chip马永平2010.11内容提要 什么是基因芯片？基因芯片的原理基因芯片的种类基因芯片的应用领域基因表达谱数据分析基因芯片技术的发展与展望其它生物芯片DNATranscriptomicsDNA Microarray(Genechip)GenomicsSequencingSNP(Single nucleotidepolymorphism)Proteomics2DMSProtein ArrayRNAProtein为什么要发展DNA芯片技术？1 HUMAN BODY =100,000,000,000,000 CELLS1 CELL =23 PAIRS OF CHROMOSOMES23 PAIRS OF CHROMOSOMES=~ 3,200,000,000 BASES第一节概述基因芯片（Gene chip）也叫DNA芯片（DNA chip） 是指在固相载体（玻璃、硅等）上有序地、高密度地（点间距<500μm）排列固定了大量的靶基因或寡核苷酸（也叫探针）。
这些被固定的分子探针在基质上形成高密度的DNA微阵列，因此，DNA芯片又叫DNA微矩阵（DNA Microarray）。
第一块基因芯片1992年诞生在美国。
DNA Microarray DNA Chip DNA Microarray DNA MicroarrayGene ChipDNA芯片属于生物芯片（biochip）的范畴，生物芯片包括：1.基因（DNA）芯片2.RNA芯片3.蛋白质芯片4.抗体芯片5.细胞芯片6.组织芯片7.其它芯片（元件型微阵列芯片、通道型微阵列芯片、生物传感芯片、样品制备芯片、核酸扩增芯片、毛细管电泳芯片等）第二节DNA芯片的基本原理1.基因芯片技术是建立在Southern blot基础之上的，可以说它是Southern blot的改进和发展，它的原理是：变性DNA 加入探针后在一定温度下退火，同源片段之间通过碱基互补形成双链杂交分子。
基因芯片
40万组寡核苷酸。
(二）样品的准备
样品的分离纯化：DNA , mRNA 扩增：PCR, RT—PCR 探针的标记： 荧光标记（常用Cy3、 Cy5），生物素、放射性标记,通常是在待 测样品的PCR扩增、逆转录或体外转录过 程中实现对探针的标记。对于检测细胞内 mRNA表达水平的芯片,一般需要从细胞和 组织中提取RNA,进行逆转录,并加入偶联有 标记物的dNTP,从而完成对探针的标记过程。
支持物的预处理
实性材料：硅芯片、玻片和瓷片,需进行 预处理,使其表面衍生出羟基、氨基活性 基团。 膜性材料：聚丙烯膜、尼龙膜、硝酸纤 维膜,通常包被氨基硅烷或多聚赖氨酸。
2、目前常用的基因芯片制作方法：
接触点样法 喷黑法
原位合成法
接触点样法：是将样品直接点在基体上.
优点是仪器结构简单、容易研制，是一种快
同位素标记靶基因，其后的信号检测即是放射
自显影；若用荧光标记，则需要一套荧光扫描 及分析系统，对相应探针阵列上的荧光强度进 行分析比较，得到待测样品的相应信息。
激光激发使含荧光标记的DNA片段发射 荧光 激光扫描仪或激光共聚焦显微镜采集各 杂交点的信号
软件进行进行图象分析和数据处理
四、基因芯片的应用
基因芯片技术主要包括四个主要步骤：
芯片制作 样品制备 分子杂交 信号检测与结果分析
（一）芯片的制备
1、载体材料要求：
①载体表面必须具有可以进行化学反应的活性基 团，以便与生物分子进行偶联。 ②使单位载体上结合的生物分子达到最佳容量。 ③载体应当是惰性的和有足够的稳定性，包括机 械的、物理的和化学的稳定性。 惰性:是指载体的其他性能或特异性吸附都不应该 干扰生物分子的功能。 稳定性:是指在进行分子杂交或结合时，可能遭受 一定的压力或酸、碱条件而不发生变化。
基因芯片
※基因芯片技术在非霍奇金淋巴瘤研究中的 应用（2009年） ※基因芯片在中药抗肿瘤机制研究中的应用 （2010年） ※胃癌患者抑郁相关基因的基因芯片研究和 通路分析（2010年）
当前面临的困难
1、样品制备上 当前在标记和测定前都要对样品进行一定 程度的扩增以便提高检测的灵敏度，但仍有不 少人在尝试绕过该问题，这包括固相 PCR 扩 增体系以及大量并行固相克隆方法，两种方法 各有优缺点，但目前尚未取得实际应用。 2、探针的合成与固定复杂 特别是对于制作高密度的探针阵列。使用 光导聚合技术每步产率不高（ 95% ），难于 保证好的聚合效果。
2、肝组织RNA的提取和探针制备 肝组织RNA 肝组织RNA的提取和探针制备 提取各样本总RNA，将总RNA分离纯化为 mRNA。mRNA经逆转录标记eDNA探针并纯化。 在一链合成中掺入荧光标记dCTP，用cy3dCTP标记对照组，用Cy5-dCTP标记实验组。 3、杂交 杂交 将基因芯片和杂交探针分别置于水浴中 变性，立即将探针加在基因芯片上，盖玻片封片， 置于杂交舱中，密封，放入杂交箱内杂交。然后按 顺序用SSC和SDS溶液洗涤，室温晾干
1、白血病 人T细胞白血病病毒1(HTLV-1)是成 人T细胞白血病的致病因子，HTI·1引起 白血病的关键是造成异常T细胞的生长和 存活，HTLV．1感染的T细胞可以无限增殖 (不朽性)，从而导致恶性转化。
⑴用基因芯片发现有62个基因与VP-16 引起的细胞凋亡有关。 ⑵用基因芯片分析全反式维甲酸能诱 导急性早幼粒细胞白血病的分子机制。 ⑶利用基因表达模式的识别对白血病 进行了分类，发现用基因表达模式可将AML 和ALL区分开，而不必非有生物学或临床区 别。
什么是基因芯片？
基因芯片是将DNA或寡聚核苷酸固定 在固相支持物上，经过生物样品中的DNA 或RNA与之杂交，再通过特定的方法检测 并进行数字化处理，从而得出待测样品的 核酸信息。
基因芯片——“生物信息精灵”
基因芯片——“生物信息精灵”——浅谈数学、计算机在现代生命科学研究中的作用二十世纪是物理科学的世纪，而二十一世纪则是生命科学的世纪。
生命科学，尤其是生物技术的迅猛发展，不仅与人类健康，农业发展以及生存环境密切相关，而且还将对其它学科的发展起到促进作用，所谓"今天的科学，明天的技术，后天的生产"。
而生命科学的基础性研究是现代生物技术的源泉、科学和技术创新的关键。
现代生物技术，是一门领导尖端科技的学科，正因如此，我很想知道它与数学——我得专业课，计算机等理论或技术是怎样有机的联系在一起的。
基于此，我利用课余时间查阅了许多网站、书籍，并有了小小的收获。
现就“基因芯片”技术，浅谈如下。
一、基因芯片简介基因芯片，也叫DNA芯片，是在90年代中期发展出来的高科技产物。
基因芯片大小如指甲盖一般，其基质一般是经过处理后的玻璃片。
每个芯片的基面上都可划分出数万至数百万个小区。
在指定的小区内，可固定大量具有特定功能、长约20个碱基序列的核酸分子（也叫分子探针）。
由于被固定的分子探针在基质上形成不同的探针阵列，利用分子杂交及平行处理原理，基因芯片可对遗传物质进行分子检测，因此可用于进行基因研究、法医鉴定、疾病检测和药物筛选等。
基因芯片技术具有无可比拟的高效、快速和多参量特点，是在传统的生物技术如检测、杂交、分型和DNA测序技术等方面的一次重大创新和飞跃。
二、基因芯片技术生物芯片技术是于90年代初期随着人类基因组计划的顺利进行而诞生，它是通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的微缩技术，将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程，如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上，使这些分析过程连续化和微型化。
也就是说将现在需要几间实验室、检验室完成的技术，制作成具有不同用途的便携式生化分析仪，使生物学分析过程全自动化，分析速度成千上万倍地提高，所需样品及化学试剂成千上万倍地减少。
何为基因芯片简述其原理及应用
何为基因芯片简述其原理及应用基因芯片（gene chip）是一种在一个固定的芯片上容纳了数千至数百万个特定DNA探针（DNA probe）的生物芯片。
它是通过标记特定DNA序列的方法，用于检测和分析DNA序列的存在和表达。
基因芯片可以帮助科学家了解某个生命体的基因组以及基因在不同条件下的表达情况，进而揭示基因与疾病之间的关联，以及基因与环境之间的相互作用。
基因芯片的原理是利用互补基因的碱基配对原则，通过将一个小小的、可能存在于样品中的DNA片段与芯片上的DNA序列进行杂交，来检测该DNA片段的存在。
基因芯片上的DNA序列由探针构成，探针的选择是根据以往的基因信息和预设的基因库来确定的。
当待测的DNA片段与探针杂交时，这个杂交信号会在芯片上通过荧光或其它信号的形式来探测和分析。
基因芯片的应用非常广泛。
主要应用有以下几方面：1. 基因表达分析：可以通过检测基因芯片上的探针与待测样品中的RNA分子杂交的信号强度来了解不同生物条件下基因的表达水平。
通过比较不同样品的表达谱，可以发现与特定生理和病理状态相关的基因，了解基因在不同组织器官、不同疾病及不同治疗方案下的表达差异。
2. 基因组分析：基因芯片可以用于整个基因组的分析，包括检测基因等位基因的表达和遗传突变等。
通过对不同个体基因组的比较和分析，可以寻找与多种遗传性疾病相关的突变以及基因变异。
基因芯片还可以用于寻找与抗生物药物抗性相关的基因突变，以指导个性化治疗。
3. 疾病诊断和预测：基因芯片可以用于不同疾病的诊断和预测，包括癌症、心脑血管疾病等。
通过检测样品中特定的基因表达谱，可以判断个体是否处于正常状态或疾病状态，以及预测个体患病的风险。
基因芯片还可以用于药物疗效预测，通过分析患者基因表达差异，预测特定药物对患者的疗效，并指导个性化治疗。
4. 细菌和病毒检测：基因芯片可以用于检测和鉴定细菌和病毒等微生物的存在和基因组成。
通过将待测细菌或病毒的DNA与芯片上的特定探针进行杂交，在芯片上检测出杂交信号，可以快速而准确地鉴定细菌或病毒的类型和数量。
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基因芯片Gene Chip羽【内容摘要】基因芯片技术是生物芯片的一种，它是生命科学领域里兴起的一项高新技术，它集成了微电子制造技术、激光扫描技术、分子生物学、物理和化学等先进技术。
本文简要阐述了基因芯片的定义、特点、分类、工作原理及应用，并提出了基因芯片进一步发展所存在的问题。
Gene chip technology is a kind of biological chip which is a new technology integrating the microelectronics manufacturing technology, laser scanning technology, molecular biology, physics and chemistry and other advanced technology. Gene chip used a large number of specific oligonucleotide fragment or gene fragment as a probe, and fixed wafer, glass sheet, plastic sheet or nylon substrate fixed on the support which combined with the device for photoelectric measurement regularly form a two-dimensional array, and the probe will hybridize with the gene in labeled sample lead to the change electrical signal.The article describes the definition and characteristics of gene chip as well as the classification, working principle and application briefly. And put forward some existing problems for the further development of gene chip in the end.【关键词】Gene Chip DNA mRNA蛋白质遗传疾病核苷酸序列蚀刻打印【正文】一、生物芯片生物芯片是指将成千上万的靶分子（比如DNA、RNA或蛋白质等）经过一定的方法有序地固化在面积较小的支持物（如玻璃片、硅片、尼龙膜等）上，组成密集分子排列，然后将已经标记的样品与支持物上的靶分子进行杂交，经洗脱、激光扫描后，运用计算机将所得的信号进行自动化分析。
这种方法不仅节约了试剂与样品，而且节省了大量的人力、物力与时间，使检测更为快速、准确、敏感，是目前生物检测中效率高、最为敏感和最具前途的技术。
根据在支持物上所固定的靶分子的种类可将生物芯片分为基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片和芯片实验室等。
目前，技术比较成熟、应用最广泛的是基因芯片技术，其在基因组的表达分析、药物筛选、模拟生物的基因表达及功能研究、遗传疾病基因诊断、病原微生物的诊断等方面都有广泛的应用，是一种高效、大规模获取相关生物信息的重要手段。
二、基因芯片的定义基因芯片采用大量特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针，有规律地固定于与光电测量装置相结合的硅片、玻璃片、塑料片或尼龙基底等固体支持物上，形成二维阵列，与待测的标记样品的基因按碱基对配对原理进行杂交，从而检测特定基因。
如图1即为一种基因芯片器件的构造。
图1 基因芯片的结构基因探针利用核糖双链的互补碱基之间的氢键作用形成稳定的双键结构，通过测量目的基因上的光电信号来实现对样品的检测，从而使基因芯片技术成为高效的大规模获取相关生物信息的重要手段。
三、基因芯片的特点1)高通量、多参数同步分析。
目前基因芯片制作工艺可达到在1cm2的载体平面上固定数万至数十万的探针，可对样品中数量巨大的相关基因，甚至整个基因组及信息进行同步检测和分析。
2)快速全自动分析。
在一定的条件下使样品中的靶基因片段同时与芯片的多个探针进行杂交，并采用扫描仪器测量杂交信号和分析处理数据。
从而，从根本上提高了测量工作的速度和效率，也极大降低了测量工作的强度和难度。
3)高精确度分析。
由于芯片上的每一点，即每个探针都可以精确定位和选址，加上每个探针都可以精确设计及制备，因此可以精确检测出不同的靶基因、同一靶基因不同的状态以及在一个碱基上的差别。
4)高精密度分析。
商品化芯片制作上的精密及检测试剂和方法上的统一在一定程度上保证了芯片检测的高精密度和重现性，使不同批次乃至不同实验室之间的检测结果，可以进行有效比对及分析。
5)高灵敏度分析。
基因芯片选用了不易产生扩散作用的载体，探针及样品靶基因的的杂交点非常集中，加上杂交前样品靶基因的扩增和杂交后检测信号的扩张，极大地提高了检测的灵敏度，可以检测出1个细胞中低至1个拷贝的靶基因，从而使检测所需的样品量大幅度减少，一般只需要10～20μL样品。
四、基因芯片的分类基因芯片的原理并不复杂，但其类型较为繁多，可以依据不同的分类方法进行分类，一般可分为以下几种：1)按照载体上所添加DNA种类的不同，基因芯片可分为寡核苷酸芯片和cDNA芯片两种。
寡核苷酸芯片一般以原位合成的方法固定到载体上，具有密集程度高、可合成任意系列的寡核苷酸等优点，适用于DNA序列测定、突变检测、SNP分析等；其缺点是合成寡核苷酸的长度有限，因而特异性较差，而且随着长度的增加，合成错误率增加。
寡核苷酸芯片也可通过预合成点样制备，但固定率不如cDNA芯片高，寡核苷酸芯片主要用于点突变检测和测序，也可用作表达谱研究。
cDNA芯片是将微量的cDNA片段在玻璃等载体上按矩阵密集排列并固化，其基因点样密度虽不及原位合成寡核苷酸芯片高，但比用传统载体的点样密度要高得多，cDNA芯片最大的优点是靶基因检测特异性非常好，主要用于表达谱研究。
2)按照载体材料分类。
载体材料可分为无机材料和有机材料两种，无机材料有玻璃、硅片、陶瓷等，有机材料由有机膜、凝胶等。
膜芯片的介质主要采用的是尼龙膜，其阵列密度比较低，用到的探针量较大，检测的方法主要是用放射性同位素的方法，检测的结果是一种单色的结果。
而以玻璃为介质的芯片，阵列密度高，所用的探针量少，检测方法具有多样性，所得结果是一种彩色的结果，与膜芯片相比，结果分辨率更高一些，分析的灵活性更强。
3)按照点样方式的不同可以分为原位合成芯片、微矩阵芯片、电定位芯片三种。
原位合成法有三种制备方法：①将光蚀刻技术运用到DNA的合成化学中，以单核苷酸或其他生物大分子为底物，在玻璃晶片上原位合成寡核苷酸，每次循环都有特定的核苷酸结合上去，直到达到设定的寡核苷酸长度，每个寡核苷酸片段代表了一种特定的基因，存在于DNA芯片的特定位置上，可合成任意系列的15～25个碱基长度的片段。
②利用喷墨原理，将单核苷酸前体喷到预设定的位置。
这种方法类似于喷墨打印机，其将合成试剂滴在含有化学活性的氢氧基团的疏水表面，定位合成寡核苷酸。
喷墨方法合成速度更快，较容易建立新的阵列。
③用物理方法限定前体物质的位置。
即将前体物通过正交管道，就能合成选定长度的所有序列矩阵。
微矩阵芯片是将PCR（聚合酶链式反应）得到的cDNA、寡核苷酸片段等用针点或喷点的方法直接排列到玻璃片等介质上，从而制成芯片。
其优点是成本低、容易操作，而且其样点密度通常能满足需要。
电定位芯片是利用静电吸引的原理将DNA快速定位到硅基质或导电玻璃上，其优点是在电力推动下可使杂交快速进行，但制作工艺复杂、点样密度低。
4)按照基因芯片的用途可以分为基因表达芯片和DNA测序芯片，基因表达芯片可以将克隆到成千上万的基因探针或cDNA片段固定到一块DNA芯片上，对来源不同的个体、组织、细胞周期、发育阶段、分化阶段、不同的病变、不同的刺激下的细胞内的mRNA或反录后产生的c DNA进行检测，从而对这些基因表达的个体异性、病变特异性、刺激特异性进行综合分析和判断，迅速将某个或某几个基因与疾病联系起来，尽快确定这些基因的功能。
同时，可进一步研究基因与基因的互相作用关系。
DNA测序芯片则是对大量的基因进行序列分析。
五、基因芯片的工作原理基因芯片技术的研究过程，包括以下四个基本步骤，1)DNA探针的大量收集和纯化，基因芯片探针制备方法可以是根据基因设计特异性的PCR引物，对基因进行特异性地扩张，也可以是建立均一化的cDNA文库，通过克隆鉴定、筛选、扩增产生；2)将纯化后的探针固定在片基上，首先要将基片（主要用的是玻璃片）进行特殊的化学处理，使玻璃片醛基化或氨基化，然后将纯化的探针通过显微打印或喷打在基片上，再将打印好的玻璃片进行后处理，如水合化、加热或紫外交联等；3)样品的标记，标记的方法一般是采用逆转录法或随机引物延伸法等；4)杂交后芯片的扫描、图像处理的采集和数据分析。
六、基因芯片制备技术6.1 传统制备技术由于芯片种类较多，其制备方法也不尽相同，传统的制备方法基本可分为两类：一类是原位合成，另一类是直接点样。
原位合成是用于寡氨基酸，直接点样多用于大片段DNA，有时也用于寡核苷酸甚至mRNA。
原位合成主要有光刻法和压电打印法两种途径。
1. 原味光刻合成。
其利用固相化学、光敏保护基及光刻技术得到位置确定、高度多样化的化合物集合。
合成的第一步是利用光照射，使固体表面上的羟基脱保护，然后固体表面与光敏保护基保护的、亚磷酰胺活化的碱基单体接触，使一个核苷酸单体连接上去，合成只在那些脱去保护基的地方发生，这个过程反复进行直至合成完毕。
这个方法最大的优点就是在一个较小的区域，可制造大量不同的探针。
但是这种制备方法需要预选设计，制造一系列掩盖物，造价较高，制造过程中采用光脱保护方法，掩盖物孔径较小时会发生光衍射现象，制约了探针密度的进一步提高。
2. 原味打印合成。
此原理与油墨打印类似，不过芯片喷印头和墨盒有多个，墨盒中装的是四种碱基的液体而不是碳粉，喷印头可在整个芯片上移动，并根据芯片上不同位点探针序列的需要，将特定的碱基喷印在芯片上的特定位置。
该技术采用的化学原理与传统的DNA固相合成一致，因此不需要特殊制备的化学试剂。
3. 分子印章原位合成。
其合成原理类似于传统的印章，其表面按照阵列合成的要求制作成凹凸不平的平面，依此将不同的核酸或多肽合成试剂按印到芯片片基特定的位点，然后进行合成反应。
4. 点样法。
与原位合成法比较，点样法较为简单，只需将预先制备好的寡核苷酸或cDNA等样品通过自动点样装置点样于经原位特殊处理的玻璃片或其他材料上。