蛋白芯片技術(shù)將蛋白質(zhì)作為研究對(duì)象，其原理是對(duì)固相載體進(jìn)行特殊的化學(xué)處理，再將已知的蛋白分子產(chǎn)物固定其上（如酶、抗原、抗體、受體、配體、細(xì)胞因子等），根據(jù)這些生物分子的特性，捕獲能與之特異性結(jié)合的待測(cè)蛋白（存在于血漿、血清、淋巴、尿液、間質(zhì)液、滲出液、細(xì)胞溶解液、分泌液等），經(jīng)洗滌、純化，再進(jìn)行確認(rèn)和生化分析；它為獲得重要生命信息（如未知蛋白組分、序列。體內(nèi)表達(dá)水平生物學(xué)功能、與其他分子的相互調(diào)控關(guān)系、藥物篩選、藥物靶位的選擇等）提供有力的技術(shù)支持。

主要有三類(lèi)蛋白芯片：蛋白質(zhì)微陣列、三維凝膠塊芯片和微孔板蛋白質(zhì)芯片。

哈佛大學(xué)的Macbeath和SchreiberL等報(bào)道了：通過(guò)點(diǎn)樣機(jī)械裝置制作蛋白質(zhì)芯片的研究，將針尖浸入裝有純化的蛋白質(zhì)溶液的微孔中，然后移至載玻片上，在載玻片表面點(diǎn)上1nl的溶液，然后機(jī)械手重復(fù)操作，點(diǎn)不同的蛋白質(zhì)。利用此裝置大約固定了10，000種蛋白質(zhì)，并用其研究蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)間，蛋白質(zhì)與小分子間的特異性相互作用。Macbeath和Schreiber首先用一層小牛血清白蛋白（BSA）修飾玻片，可以防止固定在表面上的蛋白質(zhì)變性。由于賴(lài)氨酸廣泛存在于蛋白質(zhì)的肽鏈中，BSA中的賴(lài)氨酸通過(guò)活性劑與點(diǎn)樣的蛋白質(zhì)樣品所含的賴(lài)氨酸發(fā)生反應(yīng)，使其結(jié)合在基片表面，并且一些蛋白質(zhì)的活性區(qū)域露出。這樣，利用點(diǎn)樣裝置將蛋白質(zhì)固定在t3SA表面上，制作成蛋白質(zhì)微陣列。

實(shí)際上，三維凝膠塊芯片是在基片上點(diǎn)布以10000個(gè)微小聚苯烯酰胺凝膠塊，每個(gè)凝膠塊可用于靶DNA、RNA和蛋白質(zhì)的分析。這種芯片可用于篩選抗原抗體、酶動(dòng)力學(xué)反應(yīng)的研究。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是：凝膠條的三維化能加進(jìn)更多的已知樣品，提高檢測(cè)的靈敏度；蛋白質(zhì)能夠以天然狀態(tài)分析，可以進(jìn)行免疫測(cè)定、受體、配體研究和蛋白質(zhì)組分分析。三維凝膠塊芯片是美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和俄羅斯科學(xué)院恩格爾哈得分子生物學(xué)研究所開(kāi)發(fā)的一種芯片技術(shù)。

Mendoza等在傳統(tǒng)微滴定板的基礎(chǔ)上，利用機(jī)械手在96孔的每一個(gè)孔的平底上點(diǎn)樣成同樣的四組蛋白質(zhì)，每組36個(gè)點(diǎn)（4×36陣列），含有8種不同抗原和標(biāo)記蛋白?？芍苯邮褂门c之配套的全自動(dòng)免疫分析儀，測(cè)定結(jié)果。適合蛋白質(zhì)的大規(guī)模、多種類(lèi)的篩選。

常用的材質(zhì)有玻片、硅、云母及各種膜片等。理想的載體表面是滲透濾膜（如硝酸纖維素膜）或包被了不同試劑（如多聚賴(lài)氨酸）的載玻片。外形可制成各種不同的形狀。Lin，SR等人引采用APTS-BS3技術(shù)增強(qiáng)芯片與蛋白質(zhì)的結(jié)合。

低密度蛋白質(zhì)芯片的探針包括特定的抗原、抗體、酶、吸水或疏水物質(zhì)、結(jié)合某些陽(yáng)離子或陰離子的化學(xué)集團(tuán)、受體和免疫復(fù)合物等具有生物活性的蛋白質(zhì)。制備時(shí)常常采用直接點(diǎn)樣法，以避免蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變。保持它和樣品的特異性結(jié)合能力。高密度蛋白質(zhì)芯片一般為基因表達(dá)產(chǎn)物，如一個(gè)cDNA文庫(kù)所產(chǎn)生的幾乎所有蛋白質(zhì)均排：列在一個(gè)載體表面 ，其芯池?cái)?shù)目高達(dá)1600個(gè)/cm2，呈微距陣排列，點(diǎn)樣時(shí)須用機(jī)械手進(jìn)行，可同時(shí)檢測(cè)數(shù)千個(gè)樣品。

使用時(shí)將待檢的含有蛋白質(zhì)的標(biāo)本如尿液、血清、精液、組織提取物等，按一定程序做好層析、電泳、色譜等前處理，然后在每個(gè)芯池里點(diǎn)入需要的種類(lèi)。一般樣品量只要2-10μL即可。

根據(jù)測(cè)定目的不同可選用不同探針結(jié)合或與其中含有的生物制劑相互作用一段時(shí)間，然后洗去未結(jié)合的或多余的物質(zhì)，將樣品固定一下等待檢測(cè)即可。

直接檢測(cè)模式是將待測(cè)蛋白用熒光素或同位素標(biāo)記，結(jié)合到芯片的蛋白質(zhì)就會(huì)發(fā)出特定的信號(hào)，檢測(cè)時(shí)用特殊的芯片掃描儀掃描和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，或?qū)⑿酒派滹@影后再選用相應(yīng)的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。間接檢測(cè)模式類(lèi)似于ELISA方法，標(biāo)記第二抗體分子。以上兩種檢測(cè)模式均基于陣列為基礎(chǔ)的芯片檢測(cè)技術(shù)。該法操作簡(jiǎn)單、成本低廉，可以在單一測(cè)量時(shí)間內(nèi)完成多次重復(fù)性測(cè)量。國(guó)外多采用[color=#990000][b]質(zhì)譜[/b][/color](mass spectrometry．MS）分析基礎(chǔ)上的新技術(shù)，如表面加強(qiáng)的激光離子解析一飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)（SELDI-TOF-MS），可使吸附在蛋白質(zhì)芯片上的靶蛋白離子化，在電場(chǎng)力的作用下計(jì)算出其質(zhì)量電荷比，與蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)配合使用，來(lái)確定蛋白質(zhì)片段的分子量和相對(duì)含量，可用來(lái)進(jìn)行檢測(cè)蛋白質(zhì)譜的變化。光學(xué)蛋白芯片技術(shù)是基于1995年提出的光學(xué)橢圓生物傳感器的概念。利用具有生物活性的的芯片上靶蛋白感應(yīng)表面及生物分子的特異性結(jié)合性，可在橢偏光學(xué)成像觀(guān)察下直接測(cè)定多種生物分子。