基因芯片的制造技術主要有原位合成技術和點樣技術。目前流行的基因芯片大致可分為以下四類：
(一).光引導原位合成DNA微陣列
光引導聚合技術是原位合成的主要技術，照相平板印刷技術（photolithography）與傳統(tǒng)的核酸、多肽固相合成技術相結(jié)合的產(chǎn)物。半導體技術中曾使用照相平板技術法在半導體硅片上制作微型電子線路。固相合成技術是當前多肽、核酸人工合成中普遍使用的方法，技術成熟且已實現(xiàn)自動化。二者的結(jié)合為合成高密度核酸探針及短肽列陣提供了一條快捷的途徑。
光引導聚合技術是Affymetrix公司開發(fā)的專利技術，其光引導聚合技術制作DNA芯片，生產(chǎn)過程同電子芯片的生產(chǎn)過程十分相似。采用這種技術生產(chǎn)的基因芯片可以達到1×106/cm2的微探針排列密度，能夠在一片1厘米多見方的片基上排列幾百萬個寡聚核苷酸探針。并且其不僅可以用于寡聚核苷酸的合成，也可用于合成寡肽分子。因此，Affymetrix公司也就成了基因芯片領域的“INTEL”。
Affymetrix公司是第一家有商品化診斷芯片上市的公司，目前該公司上市 的基因芯片按用途可分為三大類，分別為基因表達芯片、基因多態(tài)性分析芯片和疾病診斷芯片，基因表達分析芯片和基因多態(tài)性分析芯片主要用于研究機構和生物制藥公司，可以用來尋找新基因、基因測序、疾病基因研究、基因制藥研究、新藥篩選等許多領域，Affymetrix公司主要生產(chǎn)通用寡聚核苷酸芯片；疾病診斷芯片則主要用于醫(yī)學臨床診斷，包括各種遺傳病和腫瘤等，目前Affymetrix公司生產(chǎn)三種商品化診斷芯片，分別為p53基因突變診斷芯片、艾滋病病毒基因基因突變診斷芯片和細胞色素P450基因突變診斷芯片。
(二).微電子芯片
微電子芯片的多位點電控陣列并含獨立可尋址檢測區(qū)域的微電子基因芯片，其基質(zhì)全部以硅、鍺與基礎的半導體材料，在其上構建25-400個微鉑電極位點，各位點可由計算機獨立或組合控制。無論在芯片制造或成品芯片檢測，均可通過相似微電極的電場變化來使核酸結(jié)合，引入"電子嚴謹度"參數(shù)使芯片檢測通過靶、探針序列特征和使用者要求來控制雜交過程中的嚴格性。這種微電子基因芯片具有以下優(yōu)點：
1．電場定位過程能選擇性地轉(zhuǎn)運帶電荷DNA分子，通過每個微電極位點的電場正負、強弱變化，能準確有效地隨意調(diào)控芯片表面的核酸，既可將核酸結(jié)合在微電極位點上，也可以使核酸轉(zhuǎn)運出來。
2．通過電場變化能加快DNA雜交速率，通過導入正電場后，可以大大加快待測核酸同已知探針的結(jié)合速率，減少了雜交反應時間，同普通的"被動"雜交反應的幾小時相比，這種"主動"雜交反應僅僅幾秒鐘就可完成。另外電場變化又可有效地去除未結(jié)合游離分子，減少未結(jié)合熒光信號干擾。
3．通過電子嚴謹度可有效地控制雜交過程中的錯配度，雜交錯配的程度，對不同的要求上要給以不同的電場就可以符合不同的電子嚴謹度，這對核酸雜交嚴格度可以非常靈活地控制，這可以非常準確地進行SNP檢測。
(三).微量點樣DNA微陣列
微量點樣技術是目前大部分基因芯片公司使用的流行方法。就是指將許多特定的寡核苷酸片段或基因片段有規(guī)律地排列固定于支持物（如膜、硅片、陶瓷片及玻片）上，然后通過類似于Northern，Southern的方法與待測的標記樣品按堿基配對原理進行雜交，再通過檢測系統(tǒng)對其進行掃描，并用相應軟件對信號進行比較和檢測，得到所需的大量信息，進行基因的高通量、大規(guī)模、平行化、集約化的信息處理和功能研究。其主要優(yōu)點是簡便宜行，技術要求較低，并且探針不受探針分子大小種類的限制，能夠靈活機動地根據(jù)使用者的要求制作出符合目的的芯片。目前國內(nèi)生產(chǎn)研究中具有相當?shù)氖袌觥?br />其實微量點樣DNA微陣列的制造和ELISA板的制造有相當?shù)睦淄�，只是其包被的物不同，每一個小的點都相當于一個包被孔。因此，我們知道的一些ELISA包被問題，對微量點樣DNA微陣列的點樣也是同樣的。
對于ELISA來說，尋找合適的載體是重要的，同樣微量點樣DNA微陣列也是如此。比較各種載體的優(yōu)缺點，表面經(jīng)過化學處理的玻片用得最多，主要是它具有其他載體所不能比擬的優(yōu)點：DNA樣品可共價結(jié)合在玻片表面；玻片是一種持久的載體，它可耐受高溫和高離子強度；玻片具有不可浸潤性，使雜交體積降低到最小，因此提高了退火時的動力學參數(shù)；玻片的熒光信號本底低，不會造成很強的背景干擾；玻璃芯片可使用雙熒光甚至多熒光雜交系統(tǒng)，可在一個反應中同時對兩個以上的樣本進行平行處理。因此以玻璃為載體的芯片更具有發(fā)展和應用的前景。
當然，點樣是整個流程中最重要的，微量點樣DNA微陣列的點樣是依靠點樣儀來完成的，各種點樣儀點樣原理和優(yōu)點各有不同，生產(chǎn)這種設備的公司有很多，象美國的Genomicsolutions公司、英國的BioRobotics公司、美國的Cartesian公司和加拿大的Engineering公司等。
對于微量點樣技術生產(chǎn)的基因芯片來說從儀器組成上可以分為點樣儀器、雜交裝置、檢測儀器和分析儀器，點樣儀器是否先進決定芯片上的探針密度和結(jié)合牢固程度，雖然芯片的探針密度是一個很重要的指標，達到極高密度的探針陣列是許多芯片生產(chǎn)公司夢寐以求的目標，但是具體的點樣密度根據(jù)使用者的目的來決定，而且還要考慮到隨后的雜交和檢測過程。衡量點樣裝置有幾個比較重要的指標，如儀器整體設計、功能多樣性、芯片基質(zhì)多樣性、點樣穩(wěn)定性、點樣速度、點樣密度等等。
點陣器一般采用實心或空心點樣針，點樣方式有非接觸噴點（inkjet printing）和接觸點樣（Contact printing）兩種方式。目前，有兩種非接觸噴點技術用于DNA點樣，一種是用壓電晶體將液體從孔中噴出的壓電技術（piezoelectric technology），噴滴大小一般為50-500pl；另一種為注射器螺線管技術（syringe-solenoid technology），這種技術是通過高分辨率注射器泵和微螺線管閥門有機結(jié)合起來精確控制滴液的。
(四).其他
除了，以上三種常用技術以外，還用美國NIH、Caliper公司和Orchidbio公司等的技術也有所不同。Orchidbio公司研制了一種毛細管微流泵芯片，在邊長2英寸的芯片上集成了144個微室，分別由流入孔、反應室、循環(huán)管和廢液流出孔組成，這種芯片不但可以用于基因診斷和分析，還可用于合成化學，就象一個微小的自動生化分析儀，呵呵。利用芯片的微指結(jié)構，Caliper公司的芯片可以用作細胞分選器，能夠利用血細胞體積和變形性等特點可以很容易地把紅細胞和白細胞分開.NIH研制微型芯片反應器可以很快地完成一系列生化反應。
