یک داروی جدید به منظور اینکه توسط مراجع صاحب صلاحیت مورد تایید قرار گیرد، بایستی در مراحل مختلف، از نظر ایمنی و اثربخشی، بررسی گردد. این فرآیند معمولا بین ده تا پانزده سال زمان میبرد. بعد از اینکه یک مولکول دارویی جدید در آزمایشگاه، ساخته میشود،
در مرحلهای با نام کارآزمایی پیش بالینی (preclinical trial)، داروها در آزمایشگاه و همچنین بر روی حیوانات آزمایش میشود تا از ایمنی آن، اطمینان حاصل گردد.
در مرحلهی بعدی که به عنوان کارآزمایی بالینی (clinical trial) شناخته میشود، داروی جدید بر روی تعدادی از انسانها آزمایش شده تا از ایمنی و اثربخشی دارو اطمینان حاصل شود.
اما بسیاری از اوقات، مشکل اصلی در همین مرحلهی انتقال از کارآزمایی پیش بالینی به کارآزمایی بالینی اتفاق میافتد. بدین صورت که دارو در آزمایش بر روی حیوانات، تایید میشود، اما در آزمایش بر روی انسانها، رد میشود. علت آن این است که بدن حیوانات و فرآیندهای بیولوژیکی بدن آنها، دقیقا شبیه انسانها نیست. از هر ده مولکول دارویی جدید، تنها یکی از آنها میتواند مرحلهی آزمایش بر روی انسان یا کارآزمایی بالینی را نیز با موفقیت طی کند. مردود شدن یک دارو در مرحلهی کارآزمایی بالینی یعنی از بین رفتن یک سرمایهی بسیار بزرگ. از همین بابت توسعهی یک داروی جدید، بین یک تا دو میلیارد دلار هزینه میبرد. اما دانشمندان به دنبال روشهای دیگری هستند که شانس موفقیت در کارآزماییها را افزایش دهند. مثلا ما میتوانیم اندامی که دارو بر روی آن اثر میکند را در آزمایشگاه شبیه سازی کنیم و دارو را روی آن، آزمایش کنیم.
به این روش که توجه بسیاری از دانشمندان را به خود جلب کرده است، اندام تراشه یا organ on a chip گفته میشود.
در این روش، سلول هایی که از اندامهای مختلف انسان به دست آمده است، درون محیطهای کوچک شیشهای، سیلیکونی یا پلیمری، کشت داده میشود که به آنها، میکروکانال گفته میشود. این میکروکانالها که ضخامتی به اندازهی تار مو دارند، محلولها را به میزان خاصی به سمت این سلولها هدایت میکنند و به این ترتیب، به نوعی آن بافت خاص را شبیه سازی میکنند، در حالیکه همهی اینها در آزمایشگاه اتفاق میافتد. مثلا میتوان بافت ریهی انسان را شبیه سازی کرد و سپس داروی مربوطه را روی آن آزمایش کرد. اگرچه این اندام تراشه ها از اندام و بافتهای واقعی انسان بسیار ساده تر است، اما فیزیولوژی بدن انسان را به شکل موثری شبیه سازی میکند و به این ترتیب، شانس موفقیت یک داروی جدید، افزایش می یابد.