研究者通过在微流控芯片内进行核酸蛋白分析、细胞学研究、人体组织器官和微环境模拟构建以及进行模式生物为对象的多种实验研究，可以对在研药物进行有效的药理、毒理评价，继而为药物后期临床提供有力的数据支持。

在分子水平的研究中，微流控芯片可以实现核酸提取、扩增、在线检测以及蛋白质纯化、富集、分离、检测等一系列功能。

在细胞学研究中，微流控芯片能够进行细胞培养、增殖、迁移、分化以及不同株系细胞之间共培养、相互作用等诸多实验研究。同时，在显微成像系统的配合下，芯片内细胞计数和细胞密度检测以及各实验的实时在线观察也已经实现。

基于微流控芯片构建芯片肺、芯片肝和心血管系统等组织器官已经应用于科研实验中。微流控芯片独特的通道结构和尺寸优势，让越来越多的研究者选择微流控仿生芯片进行药物研究。