通常，整个GMR生物检测系统由微流部分、GMR阵列、驱动部分、分析处理部分组成。为了减少外界环境对传感器输出稳定性的影响，传感器单元往往与参考单元一起组成惠斯通电桥。如图5所示，GMR电阻对组成惠斯通半桥，其中一个电阻表面覆盖软磁性屏蔽层，不受外加磁场的影响；另一个电阻作为应变电阻，在GMR效应作用下，阻值随外加磁场变化，导致电桥输出微伏级的差分电压值，输出的电压经过过滤、放大等处理后，再输送到后端的采集检测设备，做进一步分析。
2005年，加利福尼亚大学物理系D．K．wood等人研制的亚微型新一代GMR生物传感器，可实现对小尺寸磁珠(直径200 nm)的探测，且灵敏度更高虽然磁性生物检测系统取得一定的成绩，但距离实用化仍有很大的距离。
    综合现有技术，提高磁性生物检测系统的性能，可以在传感器特性、磁性颗粒的选择以及外围电路的设计等方面进行改进。
3.1 传感器灵敏度
    GMR传感器灵敏度是指其对微弱信号的感应能力。由于磁性标记体积非常小，所以产生的寄生磁场也非常微弱，因此必须选用灵敏度高的磁性材料制备传感器。衡量GMR性能的两个最基本参数是：
    (1)在一定温度下所能达到的最大GMR值；
    (2)获得最大GMR效应所需施加的饱和外磁场强度。
    在各种巨磁电阻材料中，多层膜和颗粒膜饱和磁场高达数特斯拉，其磁场灵敏度低；氧化物陶瓷类材料饱和场极高，难以实现实用化；自旋阀材料饱和磁场较低，仅为几个或几十奥斯特，但室温下GMR不高。因此，寻求GMR值高，饱和磁场低，磁场灵敏度高的合金体系或人工薄膜结构是GMR传感器生物检测实用化的难点和重点。
   目前。从制作的难易程度、性能的稳定性等方面来考虑，传感器阵列多采用GMR多层膜耦合结构和自旋阀结构，随着研究工作的逐步深入，将来具有更高磁阻率的结构，如隧穿磁阻(TMR)、稀土氧化物、微晶或非晶软磁合金薄膜，以及利用巨磁阻抗效应(GMI)的高灵敏传感器，将在磁性生物阵列检测中得以应用。
3.2 磁性微粒的尺寸与磁性含量