Las microhileras tienen una aplicación amplia en la biología médica, en la que se pueden usar conjuntos de áreas de reacción química miniaturizadas para analizar fragmentos de ADN, anticuerpos o proteínas. Las láminas o chips tienen blancos inmovilizados que se hibridizan con muestras sondeadas. Después de la hibridización, el color fluorescente del chip puede ser escaneado y se analizan los datos mediante un software específico para encontrar el nivel de expresión.

En un estudio, realizado en la Universidad del Estado de Arizona (ASU; microarrays de Tempe, Arizona, EUA), se probaron las microhileras de péptidos que constan de 10.000 residuos de 20 péptidos de secuencias al azar de aminoácidos, con sueros humanos y de ratón para determinar la respuesta inmune humoral a la infección por virus de la gripe y la vacunación. Los resultados del estudio mostraron que la técnica podría distinguir entre los ratones infectados y no infectados y la inmunofirma se mantuvo estable en el tiempo y era dosis dependiente. Esta prueba puede distinguir entre la respuesta inmune a diferentes infecciones como la influenza y la tularemia.

Los microarreglos de péptidos tienen una gran ventaja sobre las pruebas tradicionales antígeno-anticuerpo, tales como los análisis ELISA, que suelen ser específicos para la enfermedad. En la prueba de ELISA, los antígenos son absorbidos a una microplaca, y sólo se unen a anticuerpos específicos. Por el contrario, la inmunofirma proporciona una plataforma universal, capaz de detectar transformaciones sutiles en todo el perfil de anticuerpos, sin importar la causa subyacente.

Joseph B. Legutki, Ph.D., quien fue pionero del método de perfiles para analizar el sistema inmunológico en la ASU, dijo: "El sistema inmunológico es sumamente sensible a cualquier alteración en el estado de salud de un individuo como consecuencia de una infección o enfermedad, registrando estos cambios a través de fluctuaciones sutiles en la actividad de los anticuerpos. Sólo tenemos que interpretar el mensaje”. El estudio fue publicado en junio de 2010 en la revista Vaccine.

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Arizona State University