Tehnologia micromatricelor ADN este utilizată în cercetarea genetică și medicală pentru a permite oamenilor de știință să studieze activitatea a câteva mii de gene în același timp, precum și relația dintre ele. În trecut, oamenii de știință erau capabili să analizeze doar câteva gene deodată. Odată cu introducerea tehnologiei microarrary ADN, activitatea a mii de gene poate fi monitorizată simultan. Unele dintre condițiile de sănătate pe care oamenii de știință le folosesc această tehnologie pentru a cerceta activitatea genelor includ bolile de inimă, cancerul și obezitatea. De asemenea, le permite oamenilor de știință să clasifice cancerele în funcție de locul în care își au originea și de tiparul activității genelor în celula tumorală.
Un microarray ADN este alcătuit dintr-o lamă de dimensiunea unei ștampile care conține molecule cunoscute sub numele de ADN, codul genetic pentru un organism sau una dintre părțile sale. ADN-ul este plasat pe lamă într-o secvență specifică și într-un model de linii orizontale și verticale distanțate în mod regulat de către o mașină robotică. Secvența specifică și distanțarea ADN-ului le permite oamenilor de știință să cunoască secvența genei (genelor) utilizate.
Înainte ca un om de știință să poată măsura activitatea unei gene pe lamă, trebuie recoltată o probă de țesut de la un pacient, de obicei sânge. Proba de țesut este plasată într-o soluție și permite colectarea de ARNm, un produs dintr-o genă exprimată care transportă informații de la un nucleu la alte părți ale unei celule pentru a produce proteine. ARNm este complementar cu catena de ADN din care a fost copiat.
Odată ce ARNm este colectat, un om de știință va lega un colorant fluorescent de ARNm și acesta va fi plasat pe lamă de o mașină robotică. ARNm care este complementar ADN-ului se va lega cu complementul său. Deoarece secvența de ADN care a fost plasată pe lamă este cunoscută, ARNm care se leagă de ADN indică secvența specifică de ADN care este exprimată în celulă.
Pentru a vizualiza genele, un scaner va măsura zonele fluorescente ale micromatricei ADN. Luminozitatea colorantului fluorescent arată activitatea unei gene, iar absența colorantului fluorescent indică faptul că o genă nu este activă. Prin urmare, cu cât colorantul fluorescent este mai strălucitor, cu atât gena este mai activă. Cu cât colorantul fluorescent este mai ușor, cu atât gena este mai puțin activă.
Cunoașterea activității unei gene poate ajuta la determinarea dacă o genă care este supraexprimată poate provoca o anumită boală. Într-un cadru clinic, dacă s-a determinat deja că supraexpresia unei gene cauzează o anumită boală, o probă de țesut poate fi prelevată de la un pacient, iar un om de știință poate folosi tehnologia ADN microarray pentru a măsura expresia genei vizate pentru a ajuta la determinarea dacă o anumită genă ar putea fi cauza bolii pe care o are pacientul. Microarray ADN este o modalitate puternică de a determina care gene sunt implicate în cauzarea unei anumite boli.