芯片实验的设计

双色荧光cONA芯片的实验设计包括2个方面:第一是准备实验样本。对样本的处理可以依据它本身的许多特性，如性别或是不同生理状态下的生物体依据研究者感兴趣的方面来设计。每一种处理方法准备至少2个样本，以保证生物学上的可重复性;第二是抽提RNA样本。技术上的重复可以是两次独立的样本抽提或是一次抽提的两份等量。两组RNA分别用不同的染料标记，然后将它们混合和芯片杂交。
对照样本在研究基因差异表达时是必不可少的，对照组一般采用2种类型的策略以校正数据:特殊参照(specialreference)和通用参照 (commonreference)。特殊参照是与实验组相对应的正常或没有经过处理的组织或细胞，得到的比值直接反应出差异基因的信息。通用参照常用与实验组无关的多种细胞系或组织的混合mRNA。其好处是来源不受限制，而且mRNA的种类丰富，保证更多的有效点，缺点是只能用于多检测样品的聚类分析，单次实验的信号比值没有意义。
在实验的设计中，必须考虑实验组织和参照组织RNA样本是否容易得到以及所需的费用，另外还需考虑芯片本身的费用，在设计样本配对时必须根据具体的实验目的来进行设计。
另外，芯片上每个点的编排会直接影响到最后数据的归一化和分析。芯片中的所点的样点形成的控制系统包括定性控制系统和定量控制系统。定性控制主要是指对实验过程的控制，包括从芯片制备、样本处理到杂交扫描各环节的监控，目前主要的控制系统有:1)空白点，目的是控制芯片制备过程的污染情况;2)阳性内参，是对实验阳性结果的说明;3)阴性内参，是对实验阴性结果的说明。在实际应用中，可以设计不同的阳性和阴性内参，针对实验的每一个环节如样本处理、扩增、标记、杂交等步骤进行监控。定量控制是指对实验结果的修正，一般要选用一些定量的内参或已知标量的基因(如管家基因)为对照，对实验样本的检测对象进行一个量化的修正。这些控制点在芯片上应当尽量随机分布以减少相似度。控制系统能提高芯片的精确度，消除由于擦痕，灰尘和污染等带来的误差，并提供信息和校准数据。
在个别实验室还采用外参，即选择与研究物种的基因没有同源性的基因作为外参照，通过体外转录制备外参基因的mRNA，并按一定比例加入待测样本和对照样本的RNA中，以便矫正两个样本之间的差异。但由于外参照是在标记前人为加入的，用量也非常少(通常pg级)，会引进误差，如取样误差、RNA降解或样本RNA定量不准等，都会引入误差，因此不如内参照有用。