Биологические микрочипы — это совокупность ячеек, расположенных на поверхности стекла или пластика, своего рода миниатюрный аналог сразу нескольких сотен, а то и тысяч реакционных пробирок. Технологии изготовления чипов могут быть разными. К примеру, их наращивают прямо из стеклянной пластинки методом фотолитографии с использованием специальных микромасок. На одном таком чипе иммобилизуются (фиксируются) десятки, иногда сотни тысяч пятен размером в несколько микрон, каждое из них — уникальный фрагмент ДНК длиной в десятки нуклеотидов. Иммобилизованные отрезки ДНК взаимодействуют с молекулами ДНК, добавляемыми извне и мечеными красителем. Когда он проявляется, то образует узор, по которому можно, в частности, идентифицировать здоровые и больные клетки. Биочипы, которые разрабатывают в Институте молекулярной биологии РАН, состоят из массива трёхмерных гидрофильных ячеек геля толщиной 10—20 микрон, расположенных на гидрофобной поверхности стекла или пластика. На одном квадратном миллиметре такой пластинки размещается до сотни индивидуальных ячеек, которые содержат различные зонды — молекулу ДНК, белки или даже клетки — для проведения химических и ферментативных реакций с анализируемыми образцами. Для анализа смеси молекул ДНК используются разные метки. Флуоресцентные метки позволяют опознать бактерии, вирусы, мутантные и дефектные гены и другие объекты по свечению. Благодаря трёхмерной конфигурации ячейки общее число иммобилизуемых молекул ДНК в гелевых микрочипах существенно выше, чем в поверхностных. Это приводит к адекватному усилению интенсивности свечения и позволяет существенно снизить стоимость анализаторов биочипов. Технология защищена 23 российскими и 14 международными патентами и патентными заявками.