Trong kĩ thuật microarray sử dụng mẫu dò oligonucleotid, các mẫu dò đặc trưng cho loài có chiều dài từ 25 – 60 nucleotid được gắn lên một giá thể rắn. Mẫu dò có thể có nguồn gốc từ vùng mã hóa hoặc vùng không mã hóa. Mỗi microarray được gắn mẫu dò từ hàng trăm loài khác nhau. Các mẫu ADN được chiết tách từ loài mục tiêu, với trình tự tương ứng với mẫu dò được khuếch đại, được đánh dấu huỳnh quang và lai trên array oligonucleotid dưới điều kiện thực hiện chính xác, nghiêm ngặt [53].
Hình 18. Nguyên tắc của kĩ thuật microarray với mẫu dò là oligonucleotid hoặc gen để nhận diện thảo dược [53]
Kĩ thuật microarray sử dụng mẫu dò là các oligonucleotid đã thành công trong nhận diện tám loài Panax khác nhau dựa vào gen 18S rADN. Quá trình nghiên cứu đã thu được các tín hiệu đặc trưng tại mỗi điểm từ đó giúp xác định được tám loài này. Trong quá trình nghiên cứu có một vài điểm chú ý là quá trình lai được thử nghiệm ở 4 mức nhiệt độ là 55, 60, 65 và 680C với các đoạn ADN đặc trưng của tám loài sâm này. Kết quả cho thấy mức độ nghiêm ngặt càng cao thì phản ứng lai càng đặc hiệu. Nhiệt độ 680C được lựa chọn vì cho phép quan sát mô hình các điểm huỳnh quang đặc trưng cho mỗi loài. Trong kĩ thuật microarray thì việc phải có các mẫu dò chứng âm và chứng dương là cần thiết. Trong nghiên cứu trên, các mẫu dò chứng âm và chứng dương đều được sử dụng nhằm kiểm soát sai
số, đảm bảo độ tin cậy của kết quả. Mẫu dò chứng dương được sử dụng trong nghiên cứu trên là mẫu dò có chiều dài 27 bp bổ sung với vị trí từ 227 – 253 theo đầu từ 5’ – 3’ với trình tự gen 18 rADN, là vùng có sự khác biệt lớn giữa các loài và có sự tương đồng cao ở trong một loài sâm. Các mẫu dò chứng dương được sắp xếp theo sơ đồ nhất định trên mỗi array. Các mẫu dò chứng âm dài 25 bp với trình tự nucleotid được lựa chọn ngẫu nhiên mà đã được xác nhận là không tương đồng với trình tự mục tiêu [83].
Ngoài sử dụng để nhận diện các loài sâm, kĩ thuật này cho thấy hiệu quả trong nhận diện nhiều loài thảo dược có độc tính cao như Aconitum carmichaeli, A. kusnezoffi, Alocasia macrorrhiza, Croton tiglium, Datura inoxia, Datura metel, Datura tatula, Dysosma pleiantha, Dysosma versipellis, Euphorbia kansui, Hyoscyamus niger, Pinellia cordata, Pinellia pedatisecta, Pinellia ternata, Rhododendron molle, Strychnox nux-vomica, Typhonium divaricatum, Typhonium giganteum bằng sử dụng các mẫu dò là các oligonucleotid dựa vào trình tự của gen 5S rADN [11]. Cùng với đó, kĩ thuật này đã được áp dụng để phân biệt loài
Dendrobium officinale với 7 loài Dendrobium khác dựa vào trình tự tại vùng nối giữa hai gen 5S [67].