Typowanie polimorfizmów pojedynczego nukleotydu (SNP) jest kluczową metodą identyfikacji wariantów ryzyka związanych z chorobą. Historycznie rzecz biorąc, zakres eksperymentów genotypowania był ograniczony przez dostępną technologię. Metody genotypowania oparte na elektroforezie żelowej są ograniczone pod względem przepustowości próbki i SNP[1]. Opracowanie tych testów może być często pracochłonne, opierając się na składzie i strukturze regionu otaczającego wariant w celu optymalizacji[1]. Testy genotypowania TaqMan, opracowane przez Life Technologies, mogą szybko i przy minimalnym zaangażowaniu techników badać dużą liczbę próbek[2], ale ograniczenia dotyczące multipleksowania SNP nadal ograniczają całkowitą liczbę genotypów do znacznie poniżej miliona dziennie[3,4]. Platforma iPlex firmy Sequenom może również uruchamiać wiele próbek jednocześnie, ale ponieważ można multipleksować mniej niż sto SNP, przepustowość jest ogólnie porównywalnie niska[5]. Technologia strumienia SNP Beckmana Coultera może teoretycznie wyprodukować ponad trzy miliony genotypów dziennie, ale technologia ta ogranicza zakres projektu do maksymalnie zaledwie czterdziestu ośmiu SNP na reakcję[4,6]. Podczas gdy test GoldenGate może przetwarzać prawie dwieście próbek DNA każdego dnia na setkach lub tysiącach SNP na próbkę, cena za genotyp nie jest konkurencyjna w stosunku do zaawansowanych, ultra-wysokoprzepustowych technik przy typowaniu ponad trzech tysięcy SNP jednocześnie[4,7]. W celu przetwarzania kilku milionów genotypów dziennie, co jest skalą wymaganą w przypadku dużych badań asocjacyjnych całego genomu, testy hybrydyzacji macierzy stały się najbardziej opłacalną opcją na rynku.
Linia tablic hybrydyzacyjnych Affymetrix i linia tablic opartych na Infinium firmy Illumina pozwalają potencjalnie na równoległe typowanie setek próbek na setkach tysięcy lub milionach SNP[4,8]. Te SNP mogą być rozproszone po całym genomie, zlokalizowane w regionach zainteresowań, takich jak egzomy, lub dostosowane do preferencji użytkownika. Zaletą tych macierzy jest nie tylko możliwość dokładnego genotypowania miliona SNP na próbkę jednocześnie, ale także pomiaru zmienności liczby kopii, potencjalnie ujawniając nieprawidłowości chromosomalne. Układy OMNI BeadChip dostosowane do Infinium mają obecnie możliwość genotypowania do prawie pięciu milionów markerów na próbkę, w tym pół miliona niestandardowych loci, na prawie stu próbkach każdego dnia.
Ponieważ większość chorób ma komponent genetyczny, te eksperymenty na dużą skalę mogą być kluczowe w poszukiwaniu genów związanych z chorobą. Genotypowanie o wysokiej przepustowości pozwala na wydajne generowanie genotypów w zestawach próbek wystarczająco dużych, aby przekonująco wykryć asocjację genetyczną przy niższych częstościach alleli mniejszych. Projekty genotypowania całego genomu mogą być wykorzystywane do lokalizowania regionów o statystycznie istotnej częstości występowania alleli kliniczno-kontrolnych lub różnicach w liczbie kopii [9,10,11]. Według National Human Genome Research Institute, badania asocjacyjne całego genomu doprowadziły do 1490 oddzielnych publikacji w okresie od 25 listopada 2008 r. do 25 stycznia 2013 r., wynikających z odkrycia 8283 SNP o wartości p mniejszej niż 1 x 10-5 (patrz http://www.genome.gov/gwastudies/). Badania te, w których badano schorzenia od wzrostu do raka jąder, skorzystały z szerokiego podejścia zapewnionego przez analizę całego genomu. W takich przypadkach całe obszary zainteresowania mogłyby umknąć uwadze, gdyby zakres wpisywania był zbyt restrykcyjny. W związku z tym w przypadku wielkoskalowych analiz asocjacyjnych preferowaną techniką jest technika genotypowania całego genomu.
Istnieją różne wersje testu Infinium, z których każda jest przeznaczona do użycia z określonymi typami tablic. Test InfiniumUltra, omówiony szczegółowo poniżej, jest odpowiedni dla wielu układów z 12 lub 24 próbkami. Często genotypują one ponad sto tysięcy SNP na próbkę DNA i koncentrują się na docelowych regionach, takich jak egzom lub niestandardowe panele. Inne wersje testów mogą być wymagane dla innych typów chipów, takich jak macierze genotypowania całego genomu. Ponieważ jednak wszystkie testy Infinium mają wspólną podstawę i różnią się głównie nazwami odczynników, objętościami odczynników lub dokładną procedurą barwienia odczynników, techniki udoskonalone w jednej wersji testu mogą być często powszechnie stosowane. Inne tablice, takie jak macierze metylacji, mogą również używać prawie identycznego protokołu. Należy zachować ostrożność, aby używać wyłącznie wersji testu wymaganej dla używanego typu chipa. Niektóre typy, takie jak te mierzące poziom ekspresji genów, mogą wymagać użycia protokołu innego niż Infinium.
Próbki muszą być przetwarzane partiami. Na przykład w teście InfiniumUltra probówki z odczynnikiem do prehybrydyzacji zawierają wystarczającą objętość, aby uruchomić 96 próbek, a probówek nie można ponownie zamrozić. W związku z tym próbki muszą być badane w partiach po 96 próbek jednocześnie. Próbki zostaną amplifikowane pierwszego dnia. Po około 1 godzinie pracy na stole próbki należy podgrzewać w piecu konwekcyjnym przez 20-24 godziny. Następnego dnia prawie 4 godziny zostaną poświęcone na fragmentację, wytrącanie i ponowne zawieszanie próbek, po czym próbki mogą zostać zamrożone do wykorzystania w przyszłości lub zhybrydyzowane z chipem. Ładowanie wiórów trwa prawie 2 godziny, po czym próbki będą hybrydyzowane przez noc przez 16-24 godziny. Trzeciego dnia etap barwienia i przedłużania trwa ~4 godziny. Kolejna godzina zostanie poświęcona na mycie, powlekanie i suszenie frytek. Na koniec skanowane są matryce, co może zająć od 15 do 60 minut/chip, w zależności od użytego typu.
Obowiązują standardowe środki ostrożności i czystości w laboratorium. Chociaż amplifikacja nie jest oparta na PCR, konieczne są oddzielne stacje robocze do procedur przed i po amplifikacji, aby zminimalizować prawdopodobieństwo zanieczyszczenia. Numer identyfikacyjny każdego używanego odczynnika dostarczonego w zestawie musi być zapisany na karcie śledzenia. Odczynniki należy rozmrozić bezpośrednio przed użyciem i kilkakrotnie odwrócić przed dozowaniem. DNA, które ma być typowane, musi być genomowym DNA wysokiej jakości (współczynnik absorbancji 260/280 wynosi 1,6-2,0, współczynnik absorbancji 260/230 poniżej 3,0), wyizolowanym metodami wzorcowymi i oznaczonym ilościowo za pomocą fluorometru. Degradacja DNA jest często czynnikiem przyczyniającym się do niskiej jakości wyników testów. Zazwyczaj wymagane jest 200 ng DNA, chociaż ilość ta może się różnić w przypadku niektórych typów chipów. Robot do obsługi cieczy Tecan może zautomatyzować wiele etapów protokołu i zminimalizować błąd ludzki jako czynnik.