傳統臨床實驗解決不了的問題，交給器官功能晶片

這裡所指的“器官晶片”（Organs-on-chips），也稱微流控晶片、晶片實驗室（Lab-on-a-Chip），是一種以在微納米尺度空間中對流體進行操控為主要特徵的科學技術，具有將生物、化學等實驗室的基本功能諸如樣品製備、反應、分離和檢測等縮微到一個幾平方釐米晶片上的能力。

其基本特徵和最大優勢是多種單元技術在整體可控的微小平臺上靈活組合、規模集成。

將微量的化學物質或微生物送到模仿完整器官（如肺臟、心臟等）結構和功能的單元晶片，即可模擬出相同化學物質放到真實人類器官中，

所可能會發生的狀況。

換句話說，器官晶片不是創造人類整個完整器官，而是模擬人體器官中的最小功能單元，實現藥物或化學物質在非活體環境（in vitro）中，研究活體環境（in vivo）的交互反應，用來瞭解、評估疾病、藥物、化學物質與食物等對人類影響的3D晶片設備。

2015年英國年度設計獎，不是頒給谷歌的無人車，也不是清除海洋塑膠計畫，而是頒給美國哈佛大學韋斯生物啟發工程研究所的器官晶片；這是英國年度設計獎，

首度由醫學領域獲得大獎。 現代美術館（MoMA）也將器官晶片納為永久收藏。

動物實驗成效未必適用人體

以韋斯生物得獎作品為例，就是模擬人類肺臟的器官晶片。 韋斯生物將半導體晶片的概念導入，將活的人體器官細胞植入晶片，使晶片可以模擬細胞在人體內的環境。 其晶片的主要架構，是在槽道中設置三個並列的流體通道，

兩邊的通道是真空通道，中間的通道則是植入細胞的通道。

為了模擬肺臟構造，韋斯生物在中間通道的正中間放置一層佈滿小孔的生物薄膜，並在薄膜上鋪滿一層肺泡細胞，薄膜的另一面鋪滿血管細胞。 因此，

薄膜上面可以流通空氣，下面可以流通血液。

另外，兩側的真空通道也設計成可收縮的結構，可以同時帶動中間的通道一同收縮，於是肺泡細胞也跟著收縮，再將空氣與血液導入晶片，就可模擬正常肺臟運行環境。 同樣地，如果要模擬肺臟感染或對特殊物質的反應，只要將病毒、養分、細胞或相關物質導入器官晶片，即可透過顯微鏡“看到”接下來可能發生的變化。

德國康斯坦茨大學毒理學教授Marcel Leist曾說：“人類絕對不等於70公斤的老鼠。

”一語道出傳統臨床實驗中的關鍵問題。

因為人類與動物的生理結構不同，為了實驗需求，常將人類獨有的癌細胞或其他病原，移植到老鼠、兔子或是猴子身上；問題是，即使在動物實驗階段結果良好，也無法保證轉換到人類身上時，同樣安全或同樣有效果。 據統計，至少30％藥物分子沒有機會上市，就是因為毒性或人體肝臟無法代謝；這也是很多藥無法通過臨床一期（確認毒性）或臨床二期（確定劑量及效性）的原因。