微流控芯片是指在一塊幾平方厘米的芯片上構建化學或生物學實驗室。它把化學或生物領域的樣品制備、反應、檢測、培養、分選、裂解等基本操作單元集成到這一微型芯片上,通過微通道連接成網絡,使微流體貫穿整個系統。可以實現常規的化學或生物學實驗室的多種功能,在理化、生物分析、病理診斷和環境監控等領域有廣闊的應用前景。
器官芯片是將微流控芯片與類器官這兩項技術結合,形成一種通過微芯片制造方法制造的微流體細胞培養設備,利用芯片來構建和模擬人體組織微環境,形成類似于人體微生理系統。器官芯片含有某個器官特有的多種細胞類型,與人類器官擁有高度相似的組織學和基因型特征,并部分重現該器官的特有生理功能。也可認為是可模擬和重構人體器官生理功能的細胞培養微工程設備。
器官芯片應用廣泛,在高通量藥物篩選、藥物吸收代謝、藥物開發、人體循環系統、藥物毒理學、人工仿生微環境、細胞間互作以及細胞與細胞外基質互作、新型體外培養平臺等方面都有所發展。

圖1. 器官芯片示意圖(圖源:網絡)
2011年,美國啟動人體器官芯片計劃。2016年,器官芯片被達沃斯論壇列為“十大新興技術”之一。器官芯片作為近年來誕生的具有顛覆性前沿技術,受到各國廣泛關注。