Μια μικροσυστοιχία είναι μια ακολουθία κουκκίδων DNA, πρωτεΐνης ή ιστού διατεταγμένες σε μια συστοιχία για εύκολη ταυτόχρονη ανάλυση. Η πιο διάσημη είναι η μικροσυστοιχία DNA, η οποία παίζει αναπόσπαστο ρόλο στο προφίλ γονιδιακής έκφρασης. Το υλικό του υποστρώματος είναι γυαλί, πλαστικό ή τσιπ πυριτίου. Οι εναλλακτικές ονομασίες για τη μικροσυστοιχία DNA περιλαμβάνουν τσιπ γονιδίου, τσιπ DNA και βιοτσίπ. Τα μικρά κομμάτια του DNA ονομάζονται ανιχνευτές.
Μια μικροσυστοιχία μπορεί να κατασκευαστεί με διάφορους τρόπους. Το πιο πρωτόγονο είναι να ρίχνουμε απλώς το DNA σε γυάλινες διαφάνειες χρησιμοποιώντας καρφίτσες. Πιο εξελιγμένες τεχνικές χρησιμοποιούν φωτολιθογραφία, ηλεκτροχημικές προσεγγίσεις, ακόμη και εκτύπωση inkjet — οτιδήποτε μπορεί να παραδώσει το DNA σε ένα ακριβές σημείο με ακρίβεια.
Η μικροσυστοιχία DNA είναι προϊόν στα τέλη της δεκαετίας του 1980 και στις αρχές της δεκαετίας του 1990, όταν η βιοτεχνολογία άρχισε πραγματικά να απογειώνεται. Η μικροσυστοιχία επιτρέπει σε έναν ερευνητή να πραγματοποιήσει μια σειρά δοκιμών σε όλα τα δείγματα ταυτόχρονα, επιταχύνοντας δραματικά την έρευνα. Ο παραδοσιακός βιολογικός πειραματισμός λειτουργεί πάνω σε πράγματα ένα-ένα. Οι ανιχνευτές επισημαίνονται μερικές φορές με κουκκίδες που ονομάζονται φθοροφόροι όταν δεν μπορούν εύκολα να διακριθούν.
Μερικές από τις μεγαλύτερες μικροσυστοιχίες, κατασκευασμένες από εταιρείες όπως η NimbleGen Systems, περιέχουν έως και 390,000 σημεία. Η μικροσυστοιχία χρησιμοποιείται συχνά για την ανάλυση ολόκληρου του γονιδιώματος ενός οργανισμού, ο οποίος μπορεί να περιέχει δεκάδες χρωμοσώματα ή περισσότερα, το καθένα με το δικό του DNA και RNA. Δυστυχώς, δεν είναι όλες οι μικροσυστοιχίες συμβατές μεταξύ τους και υπάρχει έκδηλη έλλειψη προτύπων. Οι προσπάθειες τυποποίησης βρίσκονται σε εξέλιξη, αλλά χωρίς μεγάλη επιτυχία μέχρι στιγμής.
Όπως τα περισσότερα πρωτοποριακά ερευνητικά προγράμματα βιοτεχνολογίας, οι δοκιμές στη μικροσυστοιχία μπορούν να παράγουν τεράστιες ποσότητες δεδομένων, δίνοντας αφορμή στο πεδίο της βιοπληροφορικής, το οποίο προσπαθεί να τα κατανοήσει όλα. Μπορεί να υπάρχουν ανακαλύψεις και συσχετισμοί που έχουμε ήδη μετρήσει, αλλά απλώς δεν έχουμε παρατηρήσει λόγω υπερχείλισης δεδομένων. Η εξόρυξη δεδομένων χρησιμοποιείται εκτενώς για την ανάλυση των αποτελεσμάτων αυτών των πολύπλοκων πειραμάτων.