自2011年美国NIH、FDA和国防部联合设立人体芯片专项以来，在全世界范围内掀起了人体芯片的研究浪潮。人体芯片^[60，62]，是利用微加工技术，在微流控芯片上制造出能够模拟人类器官的主要功能的仿生系统，具有微型化、集成化、低消耗的特点，能够精确控制多个系统参数，化学浓度梯度、流体剪切力、构建细胞图形化培养、组织-组织界面与器官-器官相互作用等，从而模拟人体器官的复杂结构、微环境和生理功能。器官芯片的产生弥补了传统二维细胞培养模式难以体现人体组织器官复杂的生理功能，解决了动物实验周期长、成本高、常不能预测人体对于各种药物的响应。

现如今，已经实现了如芯片肝、芯片肺、芯片血管及多器官芯片构建等，并已有制药公司将其用于药物筛选^[63]。4月12日，Nature官网公布美国FDA将首次测试肝脏芯片，希望可以作为一种可靠的模型来研究相关疾病，这是世界上第一次，政府官方机构采取芯片器官来代替动物模型测试，旨在取代动物模型测试药物、食品和化妆品，近年来，器官芯片的应用范围越来越广泛。Frey等研究人员在阵列式器官芯片上平行共培养人结肠直肠癌细胞及肝实质细胞，并通过细胞活性测定及显微镜观察荧光蛋白染色的细胞等方法对癌细胞抑制剂的抑制效果进行评估，这对于相关抗癌药物的研发具有非常重要的意义^[64]；Wu等人通过在“三明治夹层”结构的阵列式器官芯片上荧光检测药物与乳腺癌细胞MCF-7的相互作用，筛选出潜在的抗肿瘤药物，为药物活性成分的筛选提供了一种快速、低成本的途径^[65]。随着对体内微环境更加深入地研究，人们期望通过构建体外复合模型来更加真实地模拟体内的器官、组织，安凡等通过将药物在体内的消化过程抽象为物质依次穿过多各细胞屏障的过程，设计了一个立体多层（3D），集成多种细胞屏障（多元），具有多功能的微流控类器官药物筛选芯片，用以在体外模拟药物经过口服后的吸收、分布、代谢和消除的过程^[66]；Maschmeyer等在一个多器官芯片上以十万分之一的比例缩小人的肠、肝、皮肤和肾，建立了多器官芯片模拟系统，且此共培养体系能够维持28d，细胞均保持高活性并能够自发形成功能化的结构并实现系统的自稳态^[67]。然而，由于器官芯片技术尚处于萌芽阶段，在构建器官芯片上仍面临许多问题，如细胞选择、细胞培养材料及后期的检测手段等。器官芯片最终目标是将不同器官的细胞集成于单一芯片中，构建更加复杂的多器官芯片模型甚至是人体模型，最终实现“Human-on-chip”，必将更加广泛的应用于生命科学、医学、药学等领域的研究中。(www.daowen.com)