組織芯片技術因其在一次實驗中同時分析多達1000份的組織樣品，可用于表達篩選、化合物篩選或功能性分析的高通量分析，推動和加速了用原位組織分析發現和驗證藥物靶標的進程。

       利用組織芯片技術可以對大量經充分鑒定的原發性腫瘤進行分析，篩選腫瘤標志物。用于腫瘤標志物研究的組織芯片包括多腫瘤組織芯片(multi-tumor TMA，包括不同類型腫瘤)、腫瘤進展組織芯片(tumor progression TMA，包括不同發展階段腫 瘤)、預后組織芯片(prognostic TMA，包括治療前后腫瘤)、研究腫瘤病原學等(Saima等，2008)。目前，通過組織芯片確認的腫瘤分子標志物包含乳腺癌、前列腺癌、腎癌、結腸直腸癌、肺癌、膀胱癌、肝癌和腦癌等。