المصفوفة الدقيقة عبارة عن شريحة مغطاة بآلاف النقاط الصغيرة من الحمض النووي أو البروتين. كل نقطة منها تُقابل جينًا أو بروتينًا محددًا. عند وضع عينة، ترتبط جزيئات العينة بنقاطها المُكملة. تُقاس كمية الارتباط، مما يُعطي صورة سريعة عن التعبير الجيني أو مستويات البروتين عبر آلاف الأهداف في آن واحد. مثّلت هذه التقنية ثورةً عند ظهورها في أواخر التسعينيات.

النوع الأكثر شيوعًا هو مصفوفة الحمض النووي الدقيقة. فهي قادرة على قياس التعبير الجيني لكل جين في الجينوم في تجربة واحدة. كما يمكنها الكشف عن الاختلافات الجينية، مثل تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة، وتغيرات عدد النسخ. أما مصفوفات البروتين الدقيقة فتقيس مستويات البروتين وتفاعلاته. وتتيح مصفوفات الأنسجة الدقيقة لأخصائيي علم الأمراض تحليل العديد من عينات الأنسجة على شريحة واحدة.

حلت تقنية تسلسل الحمض النووي الريبوزي (RNA-seq) محل المصفوفات الدقيقة إلى حد كبير في دراسات التعبير الجيني، نظرًا لحساسية التسلسل العالية وقدرته على الكشف عن نسخ جديدة. مع ذلك، لا تزال المصفوفات الدقيقة مفيدة في التنميط الجيني عالي الإنتاجية، والتشخيص السريري، والتطبيقات التي تُعدّ فيها التكلفة عاملًا مهمًا. كما تُستخدم أيضًا في البحوث للتحقق من صحة نتائج التسلسل.

هذه التقنية ناضجة ومتاحة على نطاق واسع، لكنها تتطلب تصميمًا تجريبيًا دقيقًا وتحليلًا متعمقًا للبيانات. يمكن لتجربة المصفوفات الدقيقة أن تولد بيانات أكثر مما يستطيع مختبر واحد تحليله، ولذلك فإن علم المعلوماتية الحيوية ضروري.