生物芯片技术是“健康中国2030”国家发展战略的重要部分，是人民生命健康的重要保障。高端生物芯片是生物医药的利器，是生命健康产业链各个环节的“感知器”，在整个产业链条中发挥着重要作用，预计2025年全球生物芯片市场将达到1800余亿元。中国生物芯片芯片市场潜力巨大，但在全球生物芯片市场中仅占5%左右，我国正面临着美西方“小院高墙”式的封锁和遏制。当前，形成了伊鲁米那、赛默飞、罗氏、安捷伦等公司为主的全球生物芯片市场格局，市场集中度较高。在国际贸易战中，生物芯片和相关产品的严格禁运，将严重威胁到我国生命科学和临床医学研究、生命健康监测、精准诊疗、药物研发等技术与产业的发展。高端生物芯片的核心基础问题包括分子之间的光电响应信号弱、易受干扰、基底均匀性等，限制了生物芯片的检测灵敏度与精度。另外，芯片涉及从纳米材料到微米流体控制的多尺度复杂微纳结构的批量化制备技术，其纳米材料自组装均匀性差、探针分子微印刷精度难控、标准化的量产设备缺乏限制了芯片批量化制备的一致性，影响其临床应用与市场推广。项目针对这些关键技术进行攻关，取得了一系列重大成果及关键技术创新：
创新点一、首次开发了氧化石墨烯量子点自组装的生物传感基底，利用氧化石墨烯量子点对抗体蛋白具有强吸附作用的原理，高效固载抗体分子，解决了生物芯片基底均匀性和稳定性问题，为高性能生物分子检测提供了重要保障。
创新点二、发明了基于微流控精准控制的探针分子定域组装条形码技术，将检测样本所需的多种捕获抗体在芯片基底表面印刷，形成固载密度高且均匀的微米级平行条带阵列，克服了点阵式生物芯片探针固定均匀性的局限，集成微流控芯片，通过设计检测单元覆盖一个完整的条形码阵列，实现了小样本量的高重复性和高一致性的多种标志物同时检测。
创新点三、提出了固相平面荧光信号扫描新模式，目标检测分子被捕获后，生物信号通过荧光分子转换成荧光信号，芯片经过清洗除去其他物质，干燥之后在激光平面扫描模式下获取芯片表面的荧光信号，解决了检测试剂和样本对检测信号的干扰问题，而且基底自组装的氧化石墨烯量子点能量共振转移特性消除了非特异性吸附荧光分子的噪声信号，实现了高信噪比的检测。
该技术成果显著提高了生物芯片的检测性能，检测通量、均一性、灵敏性和重复性等关键指标均优于目前主流进口产品，填补了国内空白，打破了该技术领域的国外技术垄断，推动了国内生物检测分析行业的产品升级和技术革新，提升了我国生物芯片领域的国际竞争力和影响力具有深远的社会经济效益，将为我国的生命健康战略发展提供重要技术支撑。
该技术成果形成了具有自主知识产权的技术体系，目前，已获授权发明专利5件，实用新型专利7件，发表高水平论文14篇，于2021年实现了技术成果转化（肿瘤十二项标记物检测技术：1000万元），已在济南磐升生物集团公司进行了推广及应用，产生了较高的经济效益。