研究者通過在微流控芯片內(nèi)進行核酸蛋白分析、細胞學(xué)研究、人體組織器官和微環(huán)境模擬構(gòu)建以及進行模式生物為對象的多種實驗研究，可以對在研藥物進行有效的藥理、毒理評價，繼而為藥物后期臨床提供有力的數(shù)據(jù)支持。在分子水平的研究中，微流控芯片可以實現(xiàn)核酸提取、擴增、在線檢測以及蛋白質(zhì)純化、富集、分離、檢測等一系列功能；在細胞學(xué)研究中，微流控芯片能夠進行細胞培養(yǎng)、增殖、遷移、分化以及不同株系細胞之間共培養(yǎng)、相互作用等諸多實驗研究。同時，在顯微成像系統(tǒng)的配合下，芯片內(nèi)細胞計數(shù)和細胞密度檢測以及各實驗的實時在線觀察也已經(jīng)實現(xiàn)。 基于微流控芯片構(gòu)建芯片肺、芯片肝和心血管系統(tǒng)等組織器官已經(jīng)應(yīng)用于科研實驗中。微流控芯片獨特的通道結(jié)構(gòu)和尺寸優(yōu)勢，讓越來越多的研究者選擇微流控仿生芯片進行藥物研究。

微流控藥物篩選分為：藥理篩選、毒理篩選、分子水平篩選。

藥理篩選分為：細胞（單細胞培養(yǎng)-分化、凋亡等、多細胞培養(yǎng)-相互作用、密度檢測等）、組織器官（肺組織模擬、心血管模擬、肝組織模擬）、模式生物（線蟲培養(yǎng)、斑馬魚培養(yǎng)）等。

毒理篩選分為：細胞（基于膜蛋白篩選）、組織器官（肝組織模擬-肝毒性研究、腎組織模擬-腎毒性研究）、模式生物（線蟲培養(yǎng)-生殖毒性、神經(jīng)毒性研究、斑馬魚培養(yǎng)-生殖毒性、神經(jīng)毒性研究）。

分子水平篩選分為：核酸（提取、擴增、在線檢測等）、蛋白質(zhì)（純化、富集、分離、檢測等）。