微阵列是分子生物学中的强大工具。它们允许对生物分析物进行多重和高通量分析。它们由一系列生物物质组成，允许同时进行多项测试。生物分子（如 DNA 和蛋白质）和细胞微阵列在研究人员中很常见。
DNA 微阵列是分析基因表达水平的标准技术。它们包括一系列微观斑点，这些斑点与样品中的遗传物质反应形成双 DNA 链。通常，对照和实验样品应该放在微阵列上进行孵化。以这种方式，大众运输的主要方式是通过扩散运输。
另一方面，蛋白质微阵列是用于诊断和蛋白质组学的强大工具。它们包括一系列捕获蛋白质，这些蛋白质与样品中的蛋白质相互作用并通常发出可由扫描仪读取的荧光信号。
细胞微阵列是固定在固体基质上的固定或活细胞系统，是同时筛选多个细胞的有力工具。
然而，微流控技术与控制微通道内非常小的液体体积有关。微流控技术可以通过在微阵列上运行样品来增强曝光。此外，微流控芯片是打印新型低密度和高密度阵列的绝佳选择。
微流控技术如何改进微阵列分析？
微流控芯片的尺寸通常从几微米到几百微米不等。这些微米级微流控通道可以填充非常少量的样品。因此，在微流体实验中，与传统方法和批量方法相比，样品体积大大减少。这种样品减少降低了试剂和实验的成本。
在典型的微阵列测试中，样品被放置在微阵列载玻片上，在那里静置数小时以进行孵育。杂交以扩散为主，扩散效率不高且非常耗时。
然而，微流体通过使用各种方法（例如毛细管流动、电动技术或注射器/压力泵）使试剂流过杂交点来解决这个问题。斑点直接和快速地暴露于试剂显着减少了杂交时间并提高了效率。
而且，在很多情况下，需要同时进行多项测试。微流装置可以很容易地并联，以允许一次测试多个样品或允许每个样品多次测试以确保结果的有效性。
DNA微阵列
DNA 微阵列由附着在固体基质上的 DNA 探针阵列组成。每个点都有一个目标基因，可以与样本中的对应物结合。样品通常配备有荧光探针。
因此，如果样品中的基因与特定基因配对，相关的斑点将发出荧光。然后研究人员可以使用计算机分析微阵列以测量表达水平。微流控芯片已被用于 DNA 微阵列分析和新型 DNA 探针的图案化。
微流控微阵列分析
商业或自制微阵列通常印在玻璃上，微流控芯片很容易与玻璃结合。执行微流控微阵列测试的常用方法是将玻璃微阵列与微流控芯片结合。
微阵列可以与微流体装置中的微通道对齐，这样在结合后，通过微通道运行样品将使基因暴露于 DNA 点。微通道的大表面积与体积比增加了基因与 DNA 探针配对的机会。
在微流体微阵列分析中，试剂不是静止的，而是流过微阵列点。与传统技术不同，正是这种运动显着提高了效率并减少了杂交时间。
为了提高效率，样品可以在感兴趣的区域上再循环或来回振荡。并行芯片增加了吞吐量和多路复用。几个具有相同结构的微阵列可以平行放置以测试测定的可重复性。
此外，不同的样品，例如对照样品和实验样品，可以在同一微阵列结构上并行运行。
为此可以制造各种类型的微流体装置。根据实验和微阵列类型，直线和螺旋微通道均可用于微阵列测试。使用这些微通道消除了对大型杂交室的需要，从而减少了样品体积和成本并提高了效率。
微流体流体输送到微阵列芯片
根据实验类型、试剂和微阵列密度，流体输送机制可能不同。电渗流需要特定类型的样品，这使其应用受到限制。此外，它可以改变流体的特性，进而影响结果。
注射泵和压力泵是非常常见和精确的流体处理方式。然而，在微阵列应用中，端口数量可能会超过注射泵或压力泵中可用连接的数量，从而使其不适用。
离心微流体技术可以克服这个问题。在离心微流控，将样品装入放置在转子上的微流控芯片中。由于微流体芯片的旋转和施加在试剂上的离心力，流体将被输送到所需的点。
使用微流控芯片的微阵列图案化
另一种用于低密度微阵列打印的微流体技术称为交叉法或微镶嵌法。这里，第一阵列的图案与上述线性阵列类似。
接下来，微通道将被打开，另一个芯片将被放置在与第一个阵列正交的位置，并且将遵循相同的图案化过程。
这种方法首先用于免疫测定，然后扩展到 DNA 微阵列，可以在固体基质上形成矩形斑块，使其适用于平行杂交。交叉方法可以使用两组正交的直微通道或螺旋和径向微流体通道来完成。在后者中，第一个阵列形成圆形（或螺旋）并且被第二个径向线阵列横截。
更复杂的方法在 3D 矩阵中对探针进行图案化或使用珠子而不是平面图案化。微珠具有更大的表面积，更有效地捕获目标 DNA。
这些珠子通常用特定的探针修饰并被困在实验样品流流过的微孔中。由于珠子附着在不同的探针上，因此可以根据它们的位置进行识别，以准备基因文库。
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