基因芯片技术的应用和发展趋势
基因芯片技术简介

基因芯片技术简介引言随着基因组学的快速发展,基因芯片技术作为一种高通量、高效率的基因表达分析方法,越来越受到科学家们的关注和广泛应用。
本文将介绍基因芯片技术的定义、原理、应用领域以及发展趋势。
定义基因芯片技术,又称DNA芯片技术,是利用半导体芯片上固定携带有特定DNA序列或cDNA序列的探针,通过杂交技术测定样本中的基因表达水平的一种新兴技术。
它通过将大量DNA序列固定在芯片表面上,可以同时检测成千上万个基因的表达水平,从而实现了高通量、高灵敏度、高速度的基因表达分析。
基因芯片技术的原理主要包括芯片设计、样本处理、杂交和信号检测四个步骤。
芯片设计芯片设计是基因芯片技术的核心环节。
通过将感兴趣的DNA序列打印到芯片表面上,实现对这些DNA序列的同时检测。
芯片设计要考虑到实验的目的、样本来源、携带探针的芯片类型等因素。
样本处理样本处理是基因芯片技术中非常重要的一步。
首先,需要提取样本中的RNA,并转录成cDNA。
然后,对cDNA进行标记,常见的方法是采用荧光标记。
标记完成后,将标记的cDNA与芯片上的探针进行杂交。
杂交是将标记的cDNA与芯片上的DNA探针进行特异性结合的过程。
通过杂交反应,可以使标记的cDNA与芯片上的探针发生碱基配对,从而检测基因表达水平。
信号检测信号检测是基因芯片技术的最后一步。
常见的检测方法包括荧光扫描、激光检测和图像分析等。
这些方法可以量化样本中的基因表达水平,并生成可视化的热图或散点图,以方便科学家对数据进行分析和解读。
应用领域基因芯片技术在生物学、医学和农业等领域具有广泛的应用。
生物学研究基因芯片技术的高通量性能使其成为生物学研究的重要工具。
研究人员可以通过基因芯片技术分析不同组织、不同时间点或不同个体中的基因表达变化,探究基因在生物体发育、疾病发展等过程中的功能。
医学诊断基因芯片技术在医学诊断中有着重要的应用价值。
通过分析患者样本中的基因表达谱,可以为医生提供辅助诊断和治疗的信息。
基因芯片技术及其应用

基因芯片技术及其应用随着生物学、生命科学的发展,基因芯片技术越来越受到关注。
基因芯片又称为DNA芯片,是一种利用微阵列技术来检测基因表达水平的高通量方法。
基因芯片技术的发展带来了许多应用领域的新成果,包括疾病预测、药物研发等。
本文将介绍基因芯片技术及其应用。
一、基因芯片技术的原理基因芯片技术是一种高通量的生物技术,它利用微阵列生物芯片来检测基因表达的水平。
这种技术利用了DNA分子的特异性与完整性,它可以在任何生物样品中高效地检测出其蛋白质表达水平和基因组变异情况。
基因芯片技术的工作原理基于蛋白质表达水平与基因组变异情况的探测。
首先,需要将基因DNA序列通过逆转录过程转换成mRNA序列,进而使用荧光标记标记mRNA序列。
接下来将标记好的mRNA序列通过微阵列技术固定到芯片上,并使用高通量扫描技术来观察标记后荧光强度的变化程度。
荧光值越高,则说明该基因表达水平越高。
基因芯片技术不仅可以检测基因表达水平,还可以检测基因序列的变异情况,用于了解某种疾病或细胞状态的基因组变化情况。
比如,可以用这种技术针对某种疾病相关的单核苷酸多态性位点检测基因变异情况。
二、基因芯片技术的应用1. 癌症筛查基因芯片技术可用于癌症筛查,将肿瘤组织中的RNA与正常细胞组织的RNA进行比较,寻找表达水平具有显著差别的基因,进而确定这些基因是否与癌症发展相关。
利用这种方法可以更加准确地判断某个癌症的种类、发展程度等。
2. 个性化药物设计基因芯片技术可用于个性化药物设计,通过基因芯片可以确定某个病人,是否会对某种药物产生不良反应,从而确定是否使用该药物。
同时,可以利用基因芯片技术根据病人的基因组变异情况,设计出一种更加适合该病人的药物。
3. 遗传疾病筛查基因芯片技术可用于遗传疾病筛查,利用基因芯片技术可以检测出某些基因的表达水平是否异常,从而确定在某些疾病中,基因的表达水平是否存在异常。
4. 农业和环保应用基因芯片技术不仅可以应用在医学领域,还可以应用于农业和环保领域,例如种植业、畜牧业、水产养殖业等。
生物芯片和基因芯片技术在生命科学研究中的应用

生物芯片和基因芯片技术在生命科学研究中的应用生物芯片和基因芯片技术是现代生命科学研究中的重要工具。
芯片技术的发展使得我们能够快速地对大量的样本进行高通量、高精确度的分析。
本文将介绍生物芯片和基因芯片技术在生命科学研究中的应用及其发展趋势。
一、生物芯片技术的应用生物芯片技术是一种高通量的分析方法,它可以在一张芯片上同时检测多个分子。
这使得我们能够在非常短的时间内获取大量的数据。
生物芯片技术广泛应用于基因表达、蛋白质分析、代谢组学、病原体检测等领域。
1. 基因表达分析基因芯片是一种生物芯片,它可以同时检测大量的基因表达水平。
在基因芯片实验中,我们可以将RNA转录成cDNA并标记,然后用标记后的cDNA对芯片上的基因探针进行杂交。
利用芯片上的探针对转录物进行测定,可以对基因的表达水平进行高通量分析。
基因表达分析可以帮助我们了解基因在不同条件下的表达情况,从而找到与某种生理或病理状态相关的基因,或者发现新的基因调控机制。
2. 蛋白质分析生物芯片技术不仅可以用于基因表达分析,还可以用于蛋白质分析。
蛋白芯片是一种生物芯片,它可以同时检测多种蛋白质。
蛋白质芯片上的探针可以是包括多肽、抗体或亲和分子等,这些可以特异性地结合目标蛋白质。
通过分析芯片上与蛋白质结合的探针,可以得到不同样本中的蛋白质组分,从而找到与某种生理或病理状态相关的蛋白质,或者发现新的蛋白质相互作用机制。
3. 代谢组学代谢组学是通过测定生物体内代谢产物的组成和变化以了解代谢过程的系统科学研究方法。
芯片技术在代谢组学研究中广泛应用。
代谢组学芯片可以同时检测多种代谢产物,这些代谢产物可以反映代谢系统的整体状态。
通过对代谢组学芯片的分析,我们可以了解不同组织或器官代谢物质的组成和变化,从而为疾病的诊断和治疗提供重要的参考。
4. 病原体检测芯片技术还可以用于病原体检测。
基因芯片或蛋白质芯片可以用于检测感染病毒、细菌、真菌等病原体相关的基因或蛋白质。
这种技术可以快速、高效地检测出病原体的存在,从而为疾病的诊断和治疗提供帮助。
生物芯片在生命科学中的应用

生物芯片在生命科学中的应用随着科技的不断进步,生物芯片在生命科学中的应用已经成为一个热点话题。
生物芯片是一种以微电子技术为基础,应用于生命科学研究的新型技术。
它可以检测、分析、识别、操作和控制生物分子,实现高通量的高效实验和数据分析。
本文将介绍生物芯片在生命科学中的应用。
一、基因芯片基因芯片是最常见的一种生物芯片,它可以检测细胞、组织或生物体内的大量基因表达水平。
它的原理是利用微阵列芯片上的探针分子与样品中的荧光标记的cDNA(互补DNA)结合来检测基因表达水平。
基因芯片的主要应用领域包括基因表达分析、遗传学、系统生物学等。
例如,通过基因芯片可以发现癌症细胞中的基因表达异常,并寻找新的药物治疗方案。
二、蛋白质芯片蛋白质芯片是一种用于检测、量化和鉴定蛋白质及其交互作用的生物芯片。
它的原理是通过特定的探针和标记技术来识别和鉴定蛋白质。
蛋白质芯片广泛应用于生物医学研究、药物研发、生物分子相互作用和信号通路等方面。
例如,通过蛋白质芯片可以研究癌症细胞中的蛋白质表达和相互作用,为治疗癌症提供新的靶点。
三、细胞芯片细胞芯片是一种用于检测细胞生长、分化、死亡和信号转导的生物芯片。
它可以通过微流控技术将细胞固定在芯片表面上,实现对细胞行为的控制和观察。
细胞芯片的应用领域包括药物筛选、细胞信号转导、肿瘤生物学等。
例如,通过细胞芯片可以筛选出针对特定细胞转录因子的抗癌药物,为治疗癌症提供新的方案。
四、微生物芯片微生物芯片是一种用于检测微生物存在、种类和数量的生物芯片。
它可以通过快速检测微生物DNA或RNA来识别微生物。
微生物芯片应用广泛,包括环境污染检测、食品安全检测、疾病诊断等方面。
例如,通过微生物芯片可以快速诊断出致病菌的种类和数量,为疾病治疗提供新的依据。
总体来说,生物芯片在生命科学中的应用是十分广泛的。
未来的研究将会继续推进生物芯片的发展,进一步扩展其应用范围。
基因芯片技术的研究和应用

基因芯片技术的研究和应用近些年,基因芯片技术蓬勃发展,应用越来越普及,受到国内外科学家、医务工作者和专业从业者的广泛关注。
基因芯片技术不仅可以检测人类DNA,而且还能全面检测生物体内蛋白质成分和其它分子细胞,用于分类、识别和特定性分析,促进科学研究。
基因芯片技术是一种电子微芯片技术,它能够在生物样品中完成全基因组检测和酶分析,实现精确快速的检测、识别和特异性分析生命现象,从而促进系统性的了解生物样品的基本特征,大大提高了科学研究的效率。
一般来说,基因芯片的技术流程包括样品处理、基因检测、基因鉴定、信息分析和结果应用五个环节。
首先,在样品处理阶段,通常使用若干蛋白质分析技术(如免疫荧光和放射免疫荧光)以提取样品的RNA或DNA,然后将其转化成一种特定的分子标记,这种分子标记可以在微芯片上进行检测和鉴定。
第二步,进行基因检测和识别,根据样本的RNA或DNA的特征,将RNA或DNA的分子标记放置在芯片上,然后将芯片浸泡进某种液体,使其中的基因物质得以激活,使用一定的分析仪器,根据芯片上物质的变化,可以实现快速精确的基因检测和识别。
第三步,进行基因鉴定,基因鉴定是指将样本的基因测序数据与其他基因库进行比对,提取出与其他基因相似的基因序列,从而得出相应的基因物质信息,进而了解样本的基因结构和特定表型。
第四步,数据分析,对检测和鉴定的基因数据进行统计和分析,提取出不同基因的差异性,以及它们在某些疾病中的特殊作用。
第五步,进行结果应用,将检测和分析的结果运用到诊断、治疗、培养和控制疾病等多个领域中,进一步探究疾病发生机制,促进疾病的预防、诊断和治疗。
基因芯片技术不仅提高了检测和鉴定的精确度和速度,而且价格也比传统的技术更低。
由于基因芯片技术的出现,特异性分析的效率大大提高,同时也为诊断和治疗多种疾病提供了新的方法。
因此,基因芯片技术将在科学研究、医疗诊断和治疗多种疾病等领域实现广泛应用,有助于推动人类健康技术的发展。
基因芯片技术的应用

基因芯片技术的应用随着生物技术和基因研究的不断进展,基因芯片技术已经广泛应用于生物医学、农业、动植物繁殖、环境保护等领域。
本文将从基因芯片技术的原理、应用场景和前景展开阐述,探讨该技术的研究热点和发展趋势。
一、基因芯片技术的原理基因芯片是一种利用高通量技术同时检测成千上万个基因表达的工具。
它通过利用DNA技术将成千上万的基因DNA序列固定在玻璃芯片上,并可检测目标样本中RNA或cDNA的水平。
基因芯片技术主要包括以下步骤:1. 设计芯片:确定目标基因序列,利用计算机技术进行芯片设计,制备出针对目标基因甚至全基因组的芯片。
2. 样本制备:提取RNA或cDNA,并借助反转录技术将RNA 转化成cDNA,再对其进行扩增。
3. 杂交:采用特殊设备将目标样本中的cDNA标记为不同颜色的探针,与芯片表面的DNA序列杂交。
4. 扫描和分析:利用激光扫描装置对芯片表面进行扫描,测量复合体的强度,并进行统计和分析。
这样,我们就能够在一张小芯片上探测到成千上万个基因,分析并比较样本之间的差异,从而揭示出基因调控、信号传递和代谢途径等生物学特征。
二、基因芯片技术的应用场景基因芯片技术的应用范围极广,以下列举几种典型场景:1. 生物医学基因芯片技术在生物医学领域中主要用于诊断和治疗基因相关疾病。
例如,我们能够将基因芯片应用于肿瘤分型和分级、遗传性疾病的基因筛查、药物研发等方面。
此外,基因芯片技术还可以为个体化医学提供技术支持,为临床医生制定精准个体化治疗方案提供重要依据。
2. 农业基因芯片技术的应用在土地的病虫害监测、作物品种鉴定、转基因食品检测等方面具有重要意义。
例如,在生产实践中,农民们经常遭受由于病虫害带来的经济损失,而基因芯片技术能够帮助他们快速诊断设备,确定病虫害的种类和数量,从而更好地进行管理和防范。
3. 环境保护环境污染问题已经成为全球性的挑战,而基因芯片技术则为环境保护带来了新的手段。
例如,通过检测微生物的基因组DNA,我们可以了解大气、水环境以及土壤中的微生物种类组成状况,协助我们了解生态系统的状况和进行环境监测。
cma基因芯片

cma基因芯片摘要:1.CMA基因芯片的概述2.CMA基因芯片的应用领域3.CMA基因芯片的技术优势4.我国在CMA基因芯片研究的发展现状5.CMA基因芯片的未来发展趋势正文:随着生物科技的发展,基因芯片技术逐渐崭露头角,其中CMA (Chromosome Microarray Analysis)基因芯片备受瞩目。
本文将介绍CMA基因芯片的概述、应用领域、技术优势,以及我国在该领域的研究现状和未来发展。
一、CMA基因芯片的概述CMA基因芯片,又称染色体微阵列分析,是一种高通量、高灵敏度的基因检测技术。
通过检测基因组DNA序列的拷贝数变异(CNV)和基因表达水平,CMA基因芯片在遗传病、肿瘤等疾病的诊断、研究及治疗中具有重要价值。
二、CMA基因芯片的应用领域1.遗传病诊断:CMA基因芯片可检测染色体非整倍体、微缺失、微重复等遗传病,提高诊断的准确性和效率。
2.肿瘤基因诊断:通过检测肿瘤相关基因的拷贝数变异和表达差异,有助于肿瘤的早期发现、分型和预后评估。
3.基因表达谱分析:研究生物体内基因的表达模式和调控关系,为功能基因组学研究提供有力支持。
4.农业育种:CMA基因芯片可用于品种选育、遗传资源评价和分子育种等领域。
三、CMA基因芯片的技术优势1.高度集成:一块CMA基因芯片可同时检测多种指标,实现多维度分析。
2.分辨率高:CMA基因芯片的分辨率可达单个碱基级别,提高检测的准确性。
3.样本需求低:CMA基因芯片采用荧光定量PCR技术,对样本需求较低,适用于各类生物样本。
4.数据分析便捷:CMA基因芯片的数据分析软件成熟,便于实验结果的解读和应用。
四、我国在CMA基因芯片研究的发展现状近年来,我国CMA基因芯片研究取得了世界领先的成果,不仅在技术研发上不断突破,还广泛应用于临床诊断、基础研究等领域。
我国已有多家企业研发出具有自主知识产权的CMA基因芯片产品,并逐步实现产业化。
五、CMA基因芯片的未来发展趋势1.芯片技术的优化:进一步提高芯片的分辨率、灵敏度和检测效率,降低成本。
第五讲 基因芯片检测技术

添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
基因芯片技术在基因组学研究中的 应用
基因芯片技术在药物研发中的应用
新药研发和药物筛选中的应用
基因芯片技术 可以快速筛选 出潜在的药物
靶点
通过基因芯片 技术,可以快 速评估药物的
效果和毒性
基因芯片技术 可以帮助研究 人员更好地了 解药物的作用
机制
基因芯片技术 可以加速新药 的研发过程, 降低研发成本
广泛应用
基因芯片检测技术的应用领域
疾病诊断:通过基 因芯片检测技术, 可以快速准确地诊 断出各种疾病,如 癌症、遗传病等。
药物研发:基因芯 片检测技术可以帮 助研究人员快速筛 选出有效的药物靶 点,加速药物研发 进程。
农业育种:基因芯 片检测技术可以用 于筛选优良品种, 提高农作物的产量 和品质。
杂交信号:基因探针与待测样本中的基因结合后产生的信号,用于检测基因的存在和表达情 况
基因芯片的制备方法
基因芯片的制备 主要包括以下几 个步骤:
基因芯片的制备 方法主要有两种: 光导原位合成法 和微阵列打印法。
光导原位合成法 是一种通过光化 学反应在芯片表 面合成寡核苷酸 的方法。
微阵列打印法是 一种通过喷墨打 印技术在芯片表 面打印寡核苷酸 的方法。
测方法。
基因芯片检测技术的发展方向
提高检测灵敏度和准确性 降低检测成本,提高普及率 开发新型基因芯片,提高检测速度 加强与其他检测技术的结合,提高综合检测能力
05
基因芯片检测技术在医 学领域的应用
基因突变检测
基因突变的定义:DN序列的改变,导致蛋白质结构或功能的改变 基因突变的检测方法:基因芯片检测技术 基因突变的临床意义:预测疾病风险,指导个性化医疗
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基因芯片技术的应用和发展趋势
随着基因芯片技术的日渐成熟, 在功能基因组、疾病基因组、系统生物学等领域中得到了广泛的应用, 已经发表了上万篇研究论文, 每年发表的论文呈现增长的趋势.
芯片制备技术极大地推进了生物芯片的发展, 从实验室手工或机械点制芯片到工业化原位合成制备, 从几百个点的芯片到几百万点的高密度芯片, 生物芯片从一项科学成为一项技术, 被越来越多的研究者广泛运用. 各个实验室不断产生海量的杂交数据, 相同领域的研究者需要比较不同实验平台产生的数据, 作为基于分子杂交原理的高通量技术, 芯片实验的标准化、可信度、重现性和芯片结果是否能作为定量数据等问题成为所有的芯片使用者关心的课题. 迈阿密原则和微阵列质量控制系列研究回答了这两个问题.
迈阿密原则(Minimum Information About a Micro- array Experiment, MIAME, 微阵列实验最小信息量)提出了生物芯片标准化的概念, 该原则的制定使世界各地实验室的芯片实验数据可以为所有的研究者共享. 同
时, 美国国家生物信息学中心(NCBI)和位于英国的欧洲生物信息学研究所(EBI)也建立了GEO (
/geo/)和ArryExpress (http:// ;/arrayexpress/)公共数据库, 接受和储存全球研究者根据迈阿密原则提交的生物芯片数据, 对某项研究感兴趣的研究人员可以下载到相关课题的芯片原始数据进行分析.
2006年美国FDA联合多个独立实验室进行了MAQC系列实验(micro array quality control, MAQC), 旨在研究目前所使用的芯片平台的质量控制. 该研究的12篇系列文章发表在2006年9月份的Nature Biotechnology 上, 用严格的实验分析了目前主流芯片平台数据质量, 芯片数据和定量PCR结果之间的相关性, 芯片数据均一化方法, 不同芯片平台之间的可重现性. 证明了不同芯片平台产生的数据具有可比性和可重现性, 各种芯片平台之间的系统误差远远小于人为操作和生物学样品之间本身的差异, 肯定了芯片数据的可信性, 打消了以往对芯片数据的种种猜疑, 明确了基于杂交原理的芯片同样可以作为一种定量的手段. 推动了生物芯片技术在分子生物学领域更广泛的应用.
生物信息学和统计学是在处理基因芯片产生的海量数据中必不可少的工具. 随着芯片应用的推进, 芯片数据分析的新理论和新算法不断地被开发出来, 这些方法帮助生物学家从海量的数据里面快速筛选出差异表达的基因. 一次芯片实验获得的是成千上万个基因的表达信息, 任何一种单一的分析方法都很难将所有蕴含在数据中的生物学信息全部提取出来, 从近年来生物信息学研究的趋势来看, 目前研究的重点开始转向芯片数据储存、管理、共享和深度信息挖掘, 旨在从芯片数据中获得更多的生物学解释, 而不再停留在单纯的差异表达基因筛选上。
目前基因芯片的制备向两个主要方向发展. 第一, 高密度化, 具体表现为芯片密度的增加, 目前原位合成的芯片密度已经达到了每平方厘米上千万个探针. 一张芯片上足以分析一个物种的基因组信息. 第二, 微量化, 芯片检测样品的微量化, 目前芯片检测下限已经能达到纳克级总RNA水平, 这为干细胞研究中特别是IPS干细胞对单个细胞的表达谱研究提供了可能. 另一方面, 微量化也体现芯片矩阵面积的微量化, 即在同一个芯片载体上平行的进行多个矩阵的杂交, 大大减少系统和批次可能带来的差异, 同时削减实验费用.
微阵列技术改变了生物学研究的方法, 使得微量样品快速高通量的分析成为可能, 从单个基因的研究迅速扩展到全基因组的系统生物学研究. 微阵列技术帮助生物学研究进入后基因组时代, 研究成果层出不穷。
2001年国家人类基因组南方研究中心韩泽广博士研究小组利用cDNA芯片对肝癌和正常组织中的12393个基因和EST序列进行了表达谱筛查, 其中发现了2253个基因和EST在肝癌中发生了差异表达, 并对这些差异基因的信号通路进行了分析, 发现WNT信号通路在肝癌的发生中出现了表达异常. 2002年中国科学院神经科学研究所张旭博士研究组利用表达谱芯片对大鼠外周神经损伤模型背根神经节的基因表达进行了研
究, 通过对7523个基因进行表达谱筛查, 发现一批与神经损伤和疼痛相关的基因和潜在的药物靶点, 并解释了临床上使用的Gabapentin治疗疼痛的分子机制. 同年Nature发表的荷兰癌症研究所的研究小组利用表达谱芯片对乳腺癌患者5年内的转移情况进行分子水平的分型工作, 研究结果显示可以利用基因表达谱的差异来预测肿瘤的预后情况. 这项工作成为用表达谱对疾病进行分子分型和预后研究的经典案例. 2006年根据这项研究成果生产的表达谱芯片成为第一张通过FDA批准进入临床使用的表达谱芯片, 迈出了芯片从实验室走向临床的第一步.
2003年启动的人类基因组单体型计划(Interna- tional Hapmap Project)采用了5个不同的高通量平台进行基因分型工作, 其中芯片完成了超过50%的工作量. 2005年Gunderson等人用DNA芯片检测人类基因组中的SNP 位点,芯片的检测结果与传统的基于PCR技术的基因分型具有非常好的相关性. Roch 的Amplichip CYP450检测芯片在2005年通过了FDA批准进入临床使用, 用以检测患者体内决定细胞色素氧化酶活性的多态性位点, 预测患者药物代谢水平的高低, 这也是第一张进入临床检查的SNP芯片. 2007年Burton 等人利用微阵列检测了1000例四种疾病患者和对照组的1500例健康人的14000多个SNP位点, 发现了患者与健康人自身免疫方面存在的基因组SNP位点差异性.
2006年国家人类基因组南方研究中心和生物芯片上海国家工程研究中心合作, 利用比较基因组杂交(aCGH)和表达谱芯片联合分析了肝癌样品中基因组拷贝数变异和基因表达量变化的相关性, 为从基因组结构变异角度研究肝癌的发生机制提供了研究基础. 2007年Carter等人报道利用SNP芯片检测基因组拷贝数变化(copy number variation), 发现人类基因组中存在约12%的拷贝数变异, 这一发现远远出乎以前人们对人类基因组多样性的预测. 2008年Lee等人报道了用比较基因组杂交(aCGH)对遗传疾病进行分型, 发现了存在于精神发育迟缓病人染色体15q13.3区域的一个缺失, Nature Genetics刊登了这一结果.
小RNA或非编码RNA(ncRNA)是新兴的一个研究领域. 这类小分子RNA在生理过程中扮演着调控分子的角色, 在发育过程和人类疾病尤其是肿瘤发生发展中起到非常重要的作用. 这些小分子核酸高度同源, 序列差异往往就是一个碱基, 且长度在21~35碱基之间, 这对芯片检测是一个很大的挑战, 要求既能检测到低分子量的目的片段, 又能区分一个碱基的差异, 芯片技术的发展已经部分解决这些问题, 利用芯片检测小分子RNA的表达谱成为肿瘤分型的另一种途径, 在乳腺癌、肺癌、前列腺癌等疾病的分子分型和分子标志物寻找中取得非常好的结果.
DNA修饰以及DNA-蛋白质相互作用是细胞对基因表达的调控方式. 2007年Meier等人采用ChIP-chip实验方法, 检测到了发生DNA损伤时, 相应的修复因子在DNA上的分布. 同年, Guenther等人用ChIP-chip实验发现基因的转录起始可能不是特异的, 大多数的人类基因包括原来被证明转录失活的编码基因都能启动转录, 细胞通过对基因组的修饰来控制转录的延伸过程, 从而达到调控基因转录的目的. 2008年Lupien等人用ChIP-chip和一系列的实验, 证实了基因组表观遗传学修饰能调控FoxA1, 通过FoxA1改变染色质的结构, 从而控制基因的组织特异性表达.
基因芯片的应用加速了生命科学研究的进程, 微量化并行化的分析帮助科学家从海量数据中发掘有用的信息。