4.6.4 基因芯片的应用
基因芯片在科学史上有非常重要的意义。1998年美国科学促进会将DNA芯片技术列为1998年度自然科学领域十大进展之一。现在，基因芯片这一时代的宠儿已被应用到生物科学众多的领域之中，它以其可同时、快速、准确地分析数以千计基因组信息的本领而显示出巨大的威力。
1.药物筛选和新药开发
所有药物（或兽药）都是直接或间接地通过修饰、改变人类（或相关动物）基因的表达及表达产物的功能而生效，而芯片技术具有高通量、大规模、平行性地分析基因表达或蛋白质状况（蛋白质芯片）的能力，在药物筛选方面具有巨大的优势。用芯片做大规模的筛选研究可以省略大量的动物试验甚至临床试验，缩短药物筛选所用时间，提高效率，降低风险。如在基因功能研究基础上，特别是确立了与某些疾病相关基因的表达变化情况后，就可针对疾病发生机理进行药物筛选工作。将这些基因特异性片段固定在芯片上，研究病变组织和正常组织在某些药物刺激下这些基因表达的变化，可快速判断药物作用的效果，并进行高通量筛选，使新药开发获得技术上的突破。
2.疾病诊断
基因芯片作为一种检测技术，应用于疾病的诊断，其优点有以下三个方面：一是高度的灵敏性和准确性；二是快速、简便；三是可同时检测多种疾病。如应用于产前遗传性疾病检查，抽取少许羊水就可以检测出胎儿是否患有遗传性疾病，同时鉴别的疾病可以达到数十种甚至数百种，这是其他方法所无法替代的。又如对病原微生物感染诊断，医生在短时间内就能知道患者是被哪种病原微生物感染，而且能测定病原体是否产生耐药性、对哪种抗生素产生耐药性、对哪种抗生素敏感等；再如对具有高血压、糖尿病等疾病家族史的高危人群普查、接触毒性物质人群恶性肿瘤普查等，如采用基因芯片技术，立即能得到可靠的结果。其他对心血管疾病、神经系统疾病、内分泌系统疾病、免疫性疾病、代谢性疾病等，如采用基因芯片技术，其早期诊断率将大大提高，而误诊率会大大降低，同时有利于医生综合地了解各个系统的疾病状况。
3.环境保护
在环境保护上，基因芯片也有广泛的用途。一方面，可以快速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；另一方面，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。
4.司法
基因芯片还可用于司法，现阶段可以通过DNA指纹对比来鉴定罪犯，未来可以建立全国甚至全世界的DNA指纹库，到那时可以直接在犯罪现场对可能是疑犯留下来的头发、唾液、血液、精液等进行分析，并立刻与DNA罪犯指纹库系统存储的DNA“指纹”进行比较，以尽快、准确破案。目前，科学家正着手将生物芯片技术应用于亲子鉴定中，应用生物芯片后，鉴定精度将大幅提高。
5.现代农业
基因芯片技术可以用来筛选农作物的基因突变，并寻找产量高、抗病虫、抗干旱、抗冷冻的相关基因，也可以用于基因扫描及基因文库作图、商品检验检疫等领域。目前该类市场尚待开发。
6.基因功能分析研究
将成千上万个克隆到的特异性靶基因固定在一块芯片上，对来源于不同个体、不同组织、不同细胞周期、不同发育阶段、不同分化阶段、不同病变和不同刺激（包括不同诱导和不同治疗手段）下细胞内的mRNA或逆转录所得的cDNA进行检测，从而对这些基因表达的个体特异性组织、特异性发育阶段和特异性分化阶段进行综合评定与判断，极大加快这些基因功能的确立。