細胞是生物體結構和功能的基本單位，一切有機體(除病毒外)都由細胞構成，對細胞的深入研究是揭開生命奧秘和治療疾病的關鍵所在。

細胞培養技術在過去的很長一段時間內都沒有很大的進展,微流控技術的發展為細胞生物學的研究帶來了巨大的機遇。微流控芯片的通道尺寸和細胞的尺寸十分匹配，微流控芯片的諸多優勢使之成為生物學技術極富吸引力的平臺。其中，微流控技術最關鍵之處在于能夠在相對空間和時間尺度對細胞的微環境進行調控。

傳統體外細胞培養難以滿足實驗要求

在傳統的體外細胞培養中，細胞多為貼壁和二維生長，由于離體后的細胞失去了神經體液的調節和細胞之間的相互作用,而且處于相對靜止的環境中，所以細胞除了增殖外并沒有像在體內那樣發揮其作用，也不能真實反映其在體內的生存情況。微流控芯片可以精確控制物質濃度、溶液溫度和pH值等細胞微環境要素；提供微小和復雜的結構來模擬細胞在體內的生存環境。

微流控芯片細胞培養將成為重要手段 

在微流控芯片上可以進行肝、肺細胞和組織培養,構建體外毒理實驗模型。除此之外，微流控芯片還可以用于干細胞和癌細胞的培養。由于干細胞生活在復雜的物理、化學和生物因素下，傳統的培養方法不能很好地模擬其生理環境,并受到各種限制，而微流控芯片技術可以更好地模擬干細胞在體內復雜的生活環境，以高通量和可變方式精確控制各種參數。癌細胞最大的特點是侵襲和轉移，利用微流控芯片可以模擬癌細胞滲入血管、在血管內隨血液循環流動、滲出血管和遷移到靶組織等一系列過程。由此可見，采用微流控芯片來培養細胞將成為細胞生物學研究的一個重要手段。

organs-on-chips（人體器官芯片） 

Wyss研究所使用了制作計算機芯片的技術，將活的人體器官細胞植入到芯片上，同時芯片可以模擬細胞在人體內的環境，這種芯片叫做organs-on-chips（人體器官芯片）。

由此可見，微流控芯片不僅可以模仿細胞成長的體內環境，未來還將模擬人體完整器官從而減少對動物試驗對象的依賴，減少開發藥物的時間和成本。