1. 基因芯片的制备
基因芯片的制备是基因表达谱分析的基础。芯片通常由已知基因序列的寡核苷酸探针组成，这些探针被固定在玻璃、硅胶或其他载体上，形成高密度的微阵列。芯片的设计可以根据研究需求选择不同的基因或转录本，以覆盖全转录组或特定基因集。
2. 样本处理与荧光标记
从细胞或组织中提取总RNA后，利用逆转录酶将RNA转化为cDNA，并用荧光染料标记（如Cy3或Cy5）。通常，实验样本和参考样本会分别用不同颜色的荧光标记，以便后续比较。
3. 杂交与洗脱
将标记好的cDNA与基因芯片进行杂交，使cDNA与芯片上的探针结合。杂交完成后，通过严格的洗脱步骤去除未结合的cDNA，确保只有特异性结合的cDNA保留在芯片上。
4. 荧光信号扫描
使用微阵列芯片扫描仪对杂交后的芯片进行扫描。扫描仪通过激光激发荧光标记物，并检测每个探针位置的荧光强度。荧光强度反映了基因的表达水平：表达量高的基因会发出更强的荧光信号。
5. 数据分析
扫描仪获取的荧光信号被转换为图像数据，通过专用软件进行分析。软件可以量化每个探针的荧光强度，并计算实验样本与参考样本之间的表达差异。例如，红色表示实验样本中基因表达量高，绿色表示参考样本中基因表达量高，黄色表示两者表达水平相当。
6. 应用案例
癌症研究：通过比较肿瘤组织与正常组织的基因表达谱，发现与癌症发生、发展相关的差异表达基因。
**反应研究：分析**处理前后细胞的基因表达变化，筛选潜在的**靶点。
基因功能研究：通过高通量筛选，研究基因在不同生理条件下的功能。