一、在功能基因组学中的应用
研究表明，在不同的组织中表达基因的数目差别非常大，脑中基因表达的数目*多，约有３～４万个，而有的组织中只有几十个基因表达。不能准确知道每种组织中表达基因的数目以及每个基因的表达量，就无法从分子水平上了解这一组织在生命活动中的功能。另外同一组织在不同的生长发育阶段中基因表达的种类、数量也不同，有些基因是在幼年期表达的，而有些基因是在老年期表达的。因此人们不但需要了解基因的序列，还要了解基因在不同组织、不同时间中基因的表达谱，这引发了功能基因组学的诞生。
功能基因组学研究的是在特定组织中、发育的不同阶段或者是疾病的不同时期基因的表达情况，因此它要求能在同一时刻获得多个分子遗传学分析的结果；另外，任何一个细胞中都会有上千个基因在表达。而细胞间基因表达的差异往往能反应出这些细胞是正常发育还是在朝恶性肿瘤细胞方向发展。采用生物芯片技术利用核酸杂交对基因表达进行并行分析的好处是，它用很少的细胞物质便能提供有关多基因差异表达的信息，从而给功能基因组学研究提供前所未有的信息量。
二、作为超量药物筛选平台的应用
在过去的十多年中，随着科技的不断进步以及在巨大的经济利益驱使下，药物筛选技术得到了很大的发展。在１９８０年代中期，每天只能筛选３０种化合物，到了１９９０年代中期，每天可筛选１５００种化合物，而如今每天可筛选超过１０万个化合物。高速、低成本的高通量筛选已经成为当今药物筛选的主流，并逐渐向超高通量方向发展。要进一步提高筛选效率，目前的高通量筛选技术在各方面均需要技术创新，这为生物芯片技术进入药物筛选领域提供了宝贵的契机。
实现超高通量筛选有两条途径：微型化和自动化。生物芯片作为一种新型技术平台，正可满足超高通量筛选的微型化、自动化需要。
三、在毒理学研究中的应用
对药物进行毒性评价，是药物筛选过程中十分重要的一个环节。现在毒理学家多采用小鼠作为模型，通过动物实验来确定药物的潜在毒性。这些方法需要使用大剂量的药物，花几年的时间，代价巨大。ＤＮＡ芯片技术可将药物毒性与基因表达特征联系起来，通过对基因表达情况的分析来确定药物毒性，使得药物毒性或其他不希望出现的效应在临床实验前得以确认。用ＤＮＡ芯片可以在一个实验中同时对成千上万个基因的表达情况进行分析，从而可为研究化学分子或药物分子对生物系统的作用提供全新的线索。
该技术可对单个或多个有害物质进行分析，确定化学物质在低剂量条件下的毒性，分析推断有毒物质对不同生物的毒性可比性。如果不同类型的有毒物质所对应的基因表达谱有特征性的规律，那么通过比较对照样品和有毒物质的基因表达谱，就可以对各种有毒物质进行分类。在此基础上通过进一步建立合适的生物模型系统，便可通过基因表达谱的变化来反映药物对人体的毒性。
虽然生物芯片技术是一项新兴的技术,但是由于其巨大的应用前景，它已经成为各国工业界和学术界竞相研究的热点。随着生物芯片制作工艺和检测分析手段的不断进步，可以预期在不远的将来，生物芯片技术将渗透到生命科学研究、疾病诊断与治疗、新药开发、国防、司法鉴定、食品卫生检验、航空航天等各个领域中去，成为科学家探索未知世界奥秘的有力武器。

原创作者：创意家电维修服务公司