微流控技術能夠滿足藥物和化妝品開發對動物實驗替代品日益增長的需求。據麥姆斯咨詢報道，一支由新加坡科技研究局（A*STAR）下屬的制造技術研究院（Singapore Institute of Manufacturing Technology）的Zhiping Wang和醫療生物研究所（Institute of Medical Biology）的Paul Bigliardi帶領的多學科團隊，已經制作出一款信用卡大小的可擴展器件，能夠同時促進皮膚細胞的培養和測試。

這類動物測試的最先進替代品依賴于皮膚的重建。然而，這些三維組織模型通常由容易收縮的膠原蛋白基質上的靜態細胞培養生成。論文主要作者之一Gopu Sriram解釋道，“做滲透測試期間，當膠原蛋白收縮時，我們無法確定處于觀察階段的化合物會透過皮膚還是透過裝置和皮膚之間的間隙。”為了解決上述問題，研究人員發明了一種方法，利用纖維蛋白在基質上培養皮膚細胞，以防止皮膚收縮。皮膚細胞可以直接在進行測試的微流控裝置中生長，無需進一步操作或轉移。

在微流控裝置中培養的皮膚展現出了表皮成熟度的增強，即皮膚的頂部保護層。與標準皮膚等效物相比，表皮的厚度會增加將近兩倍。另一位主要作者Yuri Dancik表示，“與常規系統相比，增強的表皮與較低的化學滲透性相關。”Wang補充道，“與傳統皮膚重建相比，就皮膚的屏障功能而言，皮膚芯片平臺能夠提供更好的皮膚形態和性能。”皮膚芯片也能使用市售的皮膚等效物或天然皮膚促進下游檢測。

根據另一位主要作者Massimo Alberti的觀點，上述改進均源于對微流控裝置的使用。在靜態條件下，營養素和培養基被動地通過皮膚擴散。相比之下，在微流控芯片中，連續的流體流動產生壓力，推動培養基通過基質，并且可以充當“細胞和細胞外基質的應激物，也可以激活一些機械觸發的信號通路，”他說。這種刺激作用也會促進優質基底膜的形成，Sriram指出，一個“類似維可牢樣（Velcro-like）的蛋白質層將表皮固定在稱為真皮的結締組織上。”

除了將他們的系統自動化，研究人員也正在改進模型以更好地模仿自然的人體皮膚。Alberti表示，“研究人員計劃通過添加免疫細胞，增加皮膚屏障功能來增加模型的復雜性。他們還通過模擬血流動力學，實施額外的微環境控制來優化微流控裝置以改進系統狀態，使其更接近于人體皮膚。”