生物芯片，又称蛋白芯片或基因芯片，它们起源于 脱氧核糖核酸 杂交 探针 技术与半导体工业技术相结合的结晶。该技术系指将大量探针分子固定于支持物上后与带 荧光 标记的DNA或其他样品分子（例如蛋白，因子或 小分子 ）进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。
简介
生物芯片技术起源于 核酸 分子杂交。所谓生物芯片一般指高密度固定在互相支持介质上的 生物信息学 分子（如基因片段、DNA片段或 多肽 、 蛋白质 、糖分子、组织等）的微阵列杂交型芯片（micro-arrays），阵列中每个分子的序列及位置都是已知的，并且是预先设定好的序列点阵。微流控芯片（microfluidic chips）和液相生物芯片是比微阵列芯片后发展的生物芯片新技术，生物芯片技术是系统 生物技术 的基本内容。
生物芯片（biochip或bioarray）是根据生物分子间特异相互作用的原理，将生化分析过程集成于芯片表面，从而实现对 脱氧核糖核酸 、 核糖核酸 、 多肽 、 蛋白质 以及其他生物成分的高通量快速检测。狭义的生物芯片概念是指通过不同方法将 生物分子 （寡核 酸、cDNA、genomic DNA、 多肽 、抗体、抗原等）固着于 硅片 、玻璃片（珠）、塑料片（珠）、 凝胶 、尼龙膜等固相 递质 上形成的生物分子点阵。因此生物芯片技术又称微陈列（microarray）技术，含有大量 生物信息学 的固相基质称为微阵列，又称生物芯片。生物芯片在此类芯片的基础上又发展出微 流体 芯片（microfluidics chip ），亦称 微电子 芯片（microelectronic chip），也就是缩微实验室芯片。
什么是生物芯片呢？简单说，生物芯片就是在一块玻璃片、 硅片 、尼龙膜等材料上放上生物样品，然后由一种仪器收集信号，用 计算机 分析数据结果。
人们可能很容易把生物芯片与 电子 芯片联系起来。事实上，两者确有一个最基本的共同点：在微小尺寸上具有海量的数据信息。但它们是完全不同的两种东西，电子芯片上布列的是一个个半导体电子单元，而生物芯片上布列的是一个个生物 探针 分子。
芯片的概念取之于集成的概念，如电子芯片的意思就是把大的东西变成小的东西，集成在一起。生物芯片也是集成，不过是 生物材料 的集成。像实验室检测一样，在生物芯片上检查血糖、蛋白、酶活性等，是基于同样的生物反应原理。所以生物芯片就是一个载体平台。这个平台的材料则有很多种，如硅，玻璃，膜（ 纤维素 膜）等，还有一些三维结构的多聚体，平台上则密密麻麻地摆满了各种生物材料。芯片只是一个载体。做什么东西、检测什么，还是靠生物学家来完成。也就是说，原来要在很大的实验室中需要很多个试管的反应，现在被移至一张芯片上同时发生了。
世界发展
进入21世纪，随着 生物技术 的迅速发展， 电子技术 和生物技术相结合诞生了 半导体芯片 的兄弟——生物芯片，这将给我们的生活带来一场深刻的革命。这场革命对于全世界的 可持续发展 都会起到不可估量的贡献。
生物芯片技术的发展最初得益于埃德温·迈勒·萨瑟恩（Edwin Mellor Southern）提出的 核酸 杂交理论，即标记的核酸分子能够与被 固化 的与之互补 配对 的核酸分子杂交。从这一角度而言，Southern杂交可以被看作是生物芯片的雏形。 桑格 （Fred Sanger）和 吉尔伯特 （Walter Gilbert）发明了现在广泛使用的DNA测序方法，并由此在1980年获得了 诺贝尔奖 。另一个诺贝尔奖获得者卡里·穆利斯（Kary Mullis）在1983年首先发明了PCR，以及后来在此基础上的一系列研究使得微量的 脱氧核糖核酸 可以放大，并能用实验方法进行检测。
生物芯片这一名词最早是在二十世纪八十年代初提出的，当时主要指分子 电子器件 。它是 生命科学 领域中迅速发展起来的一项高新技术，主要是指通过微加工技术和 微电子技术 在固格体芯片表面构建的微型 生物化学 分析系统，以实现对 细胞 、 蛋白质 、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。 美国海军 实验室研究员卡特（Carter）等试图把有机功能分子或 生物活性 分子进行组装，想构建微功能单元，实现信息的获取、贮存、处理和传输等功能。用以研制仿生信息处理系统和 生物计算机 ，从而产生了"分子 电子学 "，同时取得了一些重要进展：如分子开关、分子贮存器、分子 导线 和分子 神经元 等分子器件，更引起科学界关注的是建立了基于 脱氧核糖核酸 或蛋白质等分子计算的实验室模型。
进入二十世纪九十年代， 人类基因组计划 (Human Genome Project，HGP)和 分子生物学 相关学科的发展也为基因芯片技术的出现和发展提供了有利条件。与此同时，另一类"生物芯片"引起了人们的关注，通过机器人自动打印或光引导 化学 合成技术在 硅片 、 玻璃 、 凝胶 或尼龙膜上制造的 生物分子 微阵列，实现对化合物、 蛋白质 、 核酸 、 细胞 或其它生物组分准确、快速、大信息量的筛选或检测。
1991年Affymatrix公司福德（Fodor）组织半导体专家和分子生物学专家共同研制出利用光 蚀刻 光导 合成 多肽 ；
1992年运用半导体照相平板技术，对 原位合成 制备的 DNA 芯片作了首次报道，这是世界上第一块基因芯片；
1993年设计了一种 寡聚核苷酸 生物芯片；
1994年又提出用光导合成的寡核苷酸芯片进行 脱氧核糖核酸 序列快速分析；
1996年灵活运用了照相平板印刷、 计算机 、半导体、 激光 共聚焦扫描、寡核苷酸合成及 荧光 标记 探针 杂交等多学科技术创造了世界上第一块商业化的生物芯片；
1995年， 斯坦福大学 布朗（P．Brown）实验室发明了第一块以 玻璃 为载体的基因微矩阵芯片。
2001年，全世界生物芯片市场已达170亿美元，用生物芯片进行 药理学 遗传学 和药理 基因组学 研究所涉及的世界药物市场每年约1800亿美元；
2000-2004年的五年内，在应用生物芯片的市场销售达到200亿美元左右。
2005年，仅 美国 用于 基因组 研究的芯片销售额即达50亿美元，2010年有可能上升为400亿美元，这还不包括用于疾病预防及诊治及其它领域中的基因芯片，部分预计比基因组研究用量还要大上百倍。因此，基因芯片及相关产品产业将取代 微电子 芯片产业，成为21世纪最大的产业。
2004年3月， 英国 著名咨询公司弗若斯特·沙利文(Frost&Sulivan)公司出版了关于全球芯片市场的分析报告《世界DNA芯片市场的战略分析》。报告认为，全球 脱氧核糖核酸 生物芯片市场每年平均增长6.7%，2003年的市场总值是5.96亿美元，2010年将达到93.7亿美元。纳侬市场（NanoMarkets）调研公司预测，以纳米器械作为解决方案的医疗技术将在2009年达到13亿美元，并在2012年增加到250亿美元，而其中以芯片实验室最具发展潜力，市场增长率最快。
2012年12月，三位 美国 科学家获得了美国专利与商标办公室（US PTO）授予的一项关于量子级神经动态计算芯片专利，该芯片功能强大，能够通过高速非标准运算模拟解决问题，将为未来量子计算领域的发展起到巨大的推动作用。该 电脑芯片 是生物过程和物理过程的结合，通过模仿生物系统在接口界面运用突触 神经元 连接并反馈学习，有潜力赋予 计算机 超强的运算能力和超快的速度，可广泛运用于军用和民用领域，而该专利则涉及生产该电脑芯片的几种不同途径。
中国发展
基本情况
我国生物芯片研究始于1997-1998年间，尽管起步较晚，但是技术和产业发展迅速，实现了从无到有的阶段性突破，并逐步发展壮大，生物芯片已经从技术研究和产品开发阶段走向技术应用和产品销售阶段，在表达谱芯片、重大疾病诊断芯片和生物芯片的相关设备研制上取得了较大成就。2008年我国生物芯片市场约为1亿美元，并正以20%以上的速度增长，至2020年生物芯片市场将达到9亿美元。
从2000年开始，国家就陆续投入了大笔资金对生物芯片的系统研发给予了支持，建立了北京国家芯片工程中心、上海国家芯片工程中心、西安微检验工程中心、天津生物芯片公司、南京生物芯片实验室等研发机构，为我国在这一新型 高科技 领域的自主创新和产业化能力奠定了坚实的基础，由此形成了以北京、上海两个 国家工程研究中心 为龙头， 天津市 、 西安市 、 南京 、深 圳 、 哈尔滨市 等地50余家生物芯片研究机构和百余家生物芯片企业的蓬勃发展局面，形成了“北有博奥，南有博星”的企业格局。
目前，由于技术壁垒的限制，国内生物芯片销售 利润率 都维持在较高水平，并且竞争性企业少；但是也有一些企业连续几年处于亏损状态，主要是由于技术商业化程度比较低或者存在困难。预计未来几年，中国生物芯片市场盈利能力依然处在较高水平。目前，越来越多的研究机构和企业投入到生物芯片这一领域，虽然还有很多相关技术仍然制约着生物芯片技术的快速发展。
2011年6月24日，生物芯片北京 国家工程研究中心 烟台分中心在 毓璜顶公园 医院落成。这是既2007年在新疆建起第一家分中心，包括 山西省 、 宁夏回族自治区 、 烟台市 ，已经建起四家分中心。
2011年， 北京博奥生物有限公司 生物芯片产业化道路进一步推进。其研发的全球第一张用于临床的致聋基因检测芯片在 北京市 高危人群致聋基因筛查项目中得到完美应用。北京市16个区县20839位持证听力残疾者接受了耳聋基因筛查，共有2899人因检测出携带致聋 突变 而初步确定或疑为遗传性聋或药物性聋，平均突变检出率高达13.92%。
生物芯片将会给21世纪整个人类生活带来一场“革命”。生物芯片行业研究小组认为，随着我国生物芯片科技的发展，其产业化水平快速提高，虽然仍有许多技术难题制约着生物芯片技术的快速发展，但随着投入的加大和技术水平的提高，生物芯片产业也有望与“ 微电子 芯片”并列成为21世纪最大的产业之一。
生物芯片从上世纪90年代开始发展，一直属于尖端科学，同样参与了 人类基因组 的中国在这方面没有落后，出现了不少研究生物芯片的厂商和科研机构，并在国际上有了一定的影响。
中国生物 芯片研究始于1997~1998年间，在此之前生物芯片技术在中国还是空白。尽管起步较晚，但是中国生物芯片技术和产业发展迅速，实现了从无到有的阶段性突破，并逐步发展壮大。截止到2006年，中国生物芯片的产值已达到2亿多元，生物芯片研究已经从实验室进入应用阶段。据有关资料表明，在市场销售方面，2004年国内市场分额为2亿元，约占全球市场的2%左右。其中主要由 国家高技术研究发展计划 支持的几家国内企业出售的生物芯片以及提供的相关服务累计销售收入约1.1亿元人民币，所有代理国外产品及服务总计为9000万。
“十五”期间，国家“863”计划重点组织实施了“功能 基因组 及生物芯片研究”重大专项，对生物芯片的系统研发给与了倾斜性支持。从2000年开始，国家还陆续投入大笔资金，建立了北京国家芯片工程中心、上海国家芯片工程中心、西安微检验工程中心、天津生物芯片公司、南京生物芯片重点实验室共五个生物芯片研发基地，为加强中国在这一新兴 高科技 领域的自
主创新和产业化能力奠定了坚实的基础。目前，生物芯片产业在中国已初见端倪并初具规模，形成了以 北京 、 上海市 两个 国家工程研究中心 为龙头， 天津市 、 西安市 、 南京 、 深圳市 、 哈尔滨市 等地近50家生物芯片研发机构和30多家生物芯片企业蓬勃发展的局面。到2006年为止，中国已有500余种生物芯片及相关产品问世，从2002到2005年累计销售额近2.5亿元，10余个芯片或相关产品获得了国家新药证书、医疗器械证书或其他认证，并已实现产业化生产。
例如深圳 益生堂 研制的丙型肝炎病毒分片段抗体检测试剂( 蛋白质 片)、北京博奥公司的微阵列芯片 扫描仪 等六种芯片及设备被 国家食品药品监督管理总局 (SFDAO)已批准注册，获得新药证书或医疗器械证书。另外，被 国家食品药品监督管理局 受理的有10个。中国是世界上批准生物芯片进入临床最早的国家，比 美国 早近3年。
为了加强生物芯片的研发与产业化，缩短与国际上的差距，中国分别在北京和 上海市 建立了两个国家级的研究中心。中心现已初步形成了生物芯片技术产业化联合舰队式的企业发展格局，通过了IS09001：2000版 质量管理体系认证 ，成立基因芯片部、蛋白抗体部、产品开发部、生物信息部和以组织芯片为特色的 上海芯超生物科技有限公司 、以基因分型为特色的 上海南方基因科技有限公司 、以市场营销为主的上海沪晶生物科技有限公司以及以专业诊断产品研发和生产的上海华冠生物芯片有限公司、江苏海晶诊断科技有限公司、中美合资上海英伯肯 医学生物技术 有限公司等多个为产业化依托的具有良好的自我循环能力的专业子公司。
在激烈的国际竞争中，中国生物芯片产业不仅实现了跨越式的发展，而且已经走出国门，成为世界生物芯片领域一股强大的力量。例如中国科学家自主研制的激光共焦扫描仪向欧美、 韩国 等地区的出口订单已经达到百台级规模，实现了中国原创性 生命科学 仪器的首次出口，未来三年将保持更高速度的增长，这标志着 中国生物制药 芯片企业正式迈入国际领先者行列，也使生物芯片北京 国家工程研究中心 进入国际市场的产品达到了5种。
近年成果
近年取得的科研成果如下：
“十五”期间，中国生物芯片研究共申请国内专利356项，国外专利62项。
2005年4月，由科技部组织实施的国家重大科技专项“功能 基因组 和生物芯片”在生物芯片产业取得阶段成果，诊断检测芯片产品、高密度基因芯片产品、食品安全检测芯片、拥有自主 知识产权 的生物芯片创新技术创建等一系列成果蜂拥而出。
2005年，由“长江学者特聘教授”、 南开大学 王磊 博士任首席科学家的国家“863”专项—“重要 病原菌 检测生物芯片”课题组经过两年的潜心科研攻关，取得重大成果，“重要致病菌检测芯片”第一代样品研制成功，并且开始制定企业和产品的质量标准，这标志着中国第一个具有世界水平的微生物芯片研究进入产业化阶段，从而使 天津市 建设世界级微生物检测生物芯片研发和产业化基地，抢占全球生物芯片研发制高点迈出历史性的一步。
2005年4月26日， 中国生物制药 芯片产业的骨干企业 北京博奥生物有限公司 芯片有限责任公司（生物芯片北京 国家工程研究中心 ）和 美国 昂飞公司(Affymetrix)建立战略合作关系，并共同签订了《生物芯片相关产品的共同研发协议》和《DNA芯片服务平台协议》两个重要的全面合作协议，对于中国生物芯片产业来说这是一个历史的时刻，也标志着以 博奥生物 为代表的中国生物芯片企业已在全球竞争日益激烈的生物芯片产业中 身领跑者的地位。
2006年，生物芯片北京国家工程研究中心又成功研制了一种利用生物芯片对 骨髓 进行分析处理的技术，这在全球尚属首次，可以大大提高骨髓分型的速度和准确度。这种用于骨髓分型的生物芯片，只有手指大小，仅一张就可以存储上万个人的 白细胞 抗原基因。过去在中国，这种技术长期依赖进口，价格很高。每进行一份骨髓分型，就要支付500元的费用，而这种芯片的造价只是国外的1/3，精密度可以超过99%，比国外高出好几个百分点。
2006年7月， 中国科学院力学研究所 国家微重力实验室 靳刚 课题组在 中科院 知识创新工程和国家自然科学基金的资助下，主持研究的“蛋白质芯片 生物传感器 系统”实现实验室样机，目前已实现乙肝五项指标同时检测、肿瘤标志物检测、微量抗原抗体检测、 严重急性呼吸综合征 抗体药物鉴定、病毒检测及 心肌梗死 诊断标志物检测等多项应用实验。全程只需40分钟，采血只需几十微升血液。该项研究成果有望为中国的生物芯片技术开辟新的途径。
2006年，由 东北大学 方肇伦 院士领衔国内10家高校、科研单位共同打造的芯片实验室“微流控 生物化学 分析系统”通过验收，该项研究成果将使中国医疗临床化验发生革命性变革，彻底改变了中国在微流控分析领域的落后面貌。
2006年， 空军军医大学 预防医学系郭国 祯 采用辐射生物学效应原理，应用Mpmbe软件设计 探针 筛选参与辐射生物学效应基因，成功研制出一款由143个 基因组 成的 电离辐射 相关低密度 寡聚核苷酸 基因芯片，该芯片为检测不同辐射敏感性肿瘤细胞的差异表达基因提供了一个新的技术平台。
2006年03月 西安交通大学 第二医院检验科何谦博士等成功研发出丙型肝炎病毒(HCV)不同片段抗体蛋白芯片检测新技术。该技术的问世，为 丙型肝炎 患者的确诊、献血人员的筛选及治疗药物的研发等，提供了先进的检测手段。
此外，美国 斯坦福大学 华裔科学家王善祥及其研究团队利用磁纳米技术有望取代通常采用的 荧光 探测癌蛋白技术，更快更方便地获得检测结果；中国 台北荣民总医院 和赛亚基因科技共同研发生物芯片，可快速找出遗传疾病的异常基因，将可成为家族筛检的利器。
存在问题
对于中国生物芯片工业来讲。关键问题有3个：
(1)制作技术：芯片制作技术原理并不复杂，就制作涉及的每项技术而言，中国已具有实际能力，中国发展生物芯片的难点是如何实现各种相关技术的整合集成。
(2)基因、 蛋白质 等前沿研究：除去制作技术外，关键就是芯片上放置的基因和蛋白质等物质了。如果制作用于检测 核苷酸 多态性以诊断某种遗传病，或者用于基因测序，那么芯片 探针 上一般放置的是有8个 碱基 的 寡聚核苷酸 片段，基因芯片和蛋白质芯片则相应放置的是基因标志性片段EST(表达序列标签)、全长基因或蛋白质。因此制作生物芯片首先要解决的是 脱氧核糖核酸 探针、基因以及蛋白质的尽可能全面和快速地收集问题。
(3)专利和产权：以生物芯片技术为核心的各相关产业正在全球崛起，一个不容忽视的问题就是专利和产权的问题。专家指出世界工业 发达国家 已开始有计划、大投入、争先恐后地对该领域 知识产权 进行跑马圈地式的保护。北京 国家工程研究中心 主任 程京 教授说：“就生物芯片领域而言，目前全世界都在‘跑马圈地’，专利和自主产权比什么都重要。我们不能再像 计算机 芯片那样受制于人。”现在，科学家、企业家和 金融界 已经联起手来，组成了结构上更为合理、运作上更具可操作性的商业运行构架，通过全球定位布局，建立产权结构清晰的公司．为生物芯片在中国的产业化奠定良好基础。
主要特点
高通量
提高实验进程，利于显示图谱的快速对照和阅读
微型化
减少试剂用量和反应液体积，提高样品浓度和反应速度
自动化
减低成本和保证质量
制备
载体材料及要求
作为载体必须是固体片状或者膜、表面带有活性基因，以便于连接并有效固定各种 生物分子 。目前制备芯片的固相材料有玻片、 硅片 、金属片、尼龙膜等。目前较为常用的支持材料是玻片，因为玻片适合多种合成方法，而且在制备芯片前对玻片的预处理也相对简单易行。
载体种类
玻璃片、PVDF膜、 聚丙烯 氨 凝胶 、 聚苯乙烯 微珠 、磁性微珠。
生物样品的制备
分离纯化、 增、获取其中的 蛋白质 或 脱氧核糖核酸 、 核糖核酸 并用 荧光 标记，才能与芯片进行反应。用DNA芯片做表达谱研究时，通常是将样品先抽提MRNA，然后反转录成CDNA。同时掺入带荧光标记的dCTP或dUTP。
芯片制备方法
包括 原位合成 和预合成后点样。
原位合成：适用于 寡聚核苷酸 ，通过光引导 蚀刻 技术。已有P53、P450，BRCAI/BRCA2等基因突变的基因芯片。
预合成后点样：是将提取或合成好的 多肽 、蛋白、寡 核苷酸 、cDNA、 基因组 DAN等通过特定的高速点样机器人直接点在芯片上。该技术优点在于相对简易低廉，被国内外广泛使用。
接触式点样：是指 打印针 从 多孔板 取出样品后 直接打印 在芯片上。打印时针头与芯片接触。优点是 探针 密度高，通常一平方厘米可打印2500个探针。缺点是定量准确性及重现性不太好。
非接触式点样：针头与芯片保持一定距离。优点是定量准确重现性好，缺点是 喷印 的斑点大，密度低。通常一平方厘米只有400点。但是日本 佳能 能把喷印点直径大小由150-100μm降到30-25μm。可将 哺乳动物 整个 基因组 脱氧核糖核酸 点阵于一张芯片上成为可能。
使用寿命
按照 美国 生物芯片制备标准，使用寿命约为10-15年。
应用领域
最大用途在于疾病检测
基因表达水平的检测用基因芯片进行的表达水平检测可自动、快速地检测出成千上万个基因的表达情况。谢纳(M.Schena)等用人外周血淋巴 细胞 的cDNA文库构建一个代表1046个基因的cDNA微阵列，来检测体外培养的T细胞对 热休克反应 后不同基因表达的差异，发现有5个基因在处理后存在非常明显的高表达，11个基因中度表达增加和6个基因表达明显抑制。该结果还用 荧光素 交换标记对照和处理组及 核糖核酸 印迹方法证实。在HGP完成之后，用于检测在不同生理、病理条件下的人类所有基因表达变化的 基因组 芯片为期不远了。
基因诊断从正常人的基因组中分离出 脱氧核糖核酸 与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱。从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。这种基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。例如Affymetrix公司，把p53基因全长序列和已知突变的 探针 集成在芯片上，制成p53基因芯片，将在癌症早期诊断中发挥作用。又如，Heller等构建了96个基因的cDNA微阵，用于检测分析风湿性关节炎（RA）相关的基因，以探讨DNA芯片在感染性疾病诊断方面的应用。
药物筛选 利用基因芯片分析用药前后机体的不同组织、器官基因表达的差异。如果再cDNA表达文库得到的肽库制作肽芯片，则可以从众多的药物成分中筛选到起作用的部分物质。还有，利用 核糖核酸 、 单链DNA 有很大的柔性，能形成复杂的空间结构，更有利与靶分子相结合，可将 核酸 库中的RNA或单链DNA固定在芯片上，然后与靶蛋白孵育，形成 蛋白质 RNA或蛋白质-DNA 配位化合物 ，可以筛选特异的药物蛋白或核酸，因此芯片技术和RNA库的结合在 药物筛选 中将 得到广泛应用。在寻找HIV药物中，Jellis等用 组合化学 合成及DNA芯片技术筛选了654536种硫代磷酸八聚核苷酸，并从中确定了具有XX G4 XX样结构的抑制物，实验表明，这种筛选物对HIV感染细胞有明显阻断作用。生物芯片技术使得药物筛选，靶基因鉴别和新药测试的速度大大提高，成本大大降低。
个体化医疗临床上，同样药物的剂量对病人甲有效可能对病人乙不起作用，而对病人丙则可能有副作用。在药物疗效与副作用方面，病人的反应差异很大。这主要是由于病人 遗传学 上存在差异（ 单核苷酸多态性 ，SNP），导致对药物产生不同的反应。如果利用基因芯片技术对患者先进行诊断，再开处方，就可对病人实施个体优化治疗。另一方面，在治疗中，很多同种疾病的具体病因是因人而异的，用药也应因人而异。例如乙肝有较多亚型，HBV基因的多个 位点 如S、P及C基因区易发生变异。若用 乙型肝炎病毒 基因多态性检测芯片每隔一段时间就检测一次，这对指导用药防止乙肝病毒耐药性很有意义。
测序
基因芯片利用固定 探针 与样品进行分子杂交产生的杂交图谱而排列出待测样品的序列，这种测定方法快速而具有十分诱人的前景。研究人员用含135000个 寡聚核苷酸 探针的阵列测定了全长为16.6kb的人 线粒体基因组 序列，准确率达99%。用含有48000个寡核苷酸的高密度微阵列分析了 黑猩猩 和人BRCA1基因序列差异，结果发现在 外显子 约3.4kb长度范围内的 核酸 序列同源性在98.2%到83.5%之间，提示了二者在进化上的高度相似性。
生物信息学 研究 人类基因组计划 是人类为了认识自己而进行的一项伟大而影响深远的研究计划。目前的问题是面对大量的基因或基因片断序列如何研究其功能，只有知道其功能才能真正体现HGP计划的价值--破译人类基因这部天书。后基因组计划、蛋白组计划、疾病基因组计划等概念就是为实现这一目标而提出的。生物信息学将在其中扮演至关重要的角色。生物芯片技术就是为实现这一环节而建立的，使对个体 生物信息 进行高速、并行采集和分析成为可能，必将成为未来生物信息学研究中的一个重要信息采集和处理平台，成为 基因组 信息学研究的主要技术支撑。生物芯片作为 生物信息学 的主要技术支撑和操作平台，其广阔的发展空间就不言而喻。
在实际应用方面，生物芯片技术可广泛应用于疾病诊断和治疗、药物基因组图谱、 药物筛选 、中药物种鉴定、农作物的优育优选、司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防等许多领域。它将为人类认识生命的起源、遗传、发育与进化、为人类疾病的诊断、治疗和防治开辟全新的途径，为 生物大分子 的全新设计和药物开发中先导化合物的快速筛选和 药物基因组学 研究提供技术支撑平台，这从中国99年3月国家科学技术部刚起草的《医药生物技术“十五”及2015年规划》中便可见一斑：规划所列十五个关键技术项目中，就有八个项目（ 基因组学 技术、重大疾病相关基因的分离和功能研究、基因药物工程、基因治疗技术、 生物信息学 技术、组合 生物合成 技术、新型诊断技术、 蛋白质组学 和生物芯片技术）要使用生物芯片。生物芯片技术被单列作为一个专门项目进行规划。总之，生物芯片技术在医学、 生命科学 、药业、农业、 环境科学 等凡与生命活动有关的领域中均具有重大的应用前景。
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