The intricate microarchitecture of tissues – the “tissue microenvironment” – is a strong determinant of tissue function. Microfluidics offers an invaluable tool to precisely stimulate, manipulate, and analyze the tissue microenvironment in live tissues and engineer mass transport around and into small tissue volumes. Such control is critical in clinical studies, especially where tissue samples are scarce, in analytical sensors, where testing smaller amounts of analytes results in faster, more portable sensors, and in biological experiments, where accurate control of the cellular microenvironment is needed. Microfluidics also provides inexpensive multiplexing strategies to address the pressing need to test large quantities of drugs and reagents on a single biopsy specimen, increasing testing accuracy, relevance, and speed while reducing overall diagnostic cost. Here, we review the use of microfluidics to study the physiology and pathophysiology of intact live tissues at sub-millimeter scales. We categorize uses as either in vitro studies – where a piece of an organism must be excised and introduced into the microfluidic device – or in vivo studies – where whole organisms are small enough to be introduced into microchannels or where a microfluidic device is interfaced with a live tissue surface (e.g. the skin or inside an internal organ or tumor) that forms part of an animal larger than the device. These microfluidic systems promise to deliver functional measurements obtained directly on intact tissue – such as the response of tissue to drugs or the analysis of tissue secretions – that cannot be obtained otherwise.

组织的复杂微结构——“组织微环境”——是组织功能的重要决定因素。微流体技术提供了一种宝贵的工具，可以精确地刺激、操纵和分析活组织中的组织微环境，并在小组织体积周围和内部设计质量传输。这种控制在临床研究中至关重要，尤其是在组织样本稀缺的情况下，在分析传感器中，测试更少量的分析物会导致更快、更便携的传感器，以及在需要精确控制细胞微环境的生物实验中。微流体还提供廉价的多路复用策略，以满足在单个活检标本上测试大量药物和试剂的迫切需要，提高测试的准确性、相关性、和速度，同时降低总体诊断成本。在这里，我们回顾了使用微流体研究亚毫米尺度完整活组织的生理学和病理生理学。我们将用途分类为体外研究——必须切除生物体的一部分并将其引入微流体装置——或体内研究——整个生物体小到足以被引入微通道，或者微流体装置与微流体装置连接。活组织表面（例如皮肤或内部器官或肿瘤内部），构成比设备大的动物的一部分。这些微流体系统有望提供直接在完整组织上获得的功能测量值——例如组织对药物的反应或组织分泌物的分析——否则无法获得。我们回顾了使用微流体研究亚毫米尺度完整活组织的生理学和病理生理学。我们将用途分类为体外研究——必须切除生物体的一部分并将其引入微流体装置——或体内研究——整个生物体小到足以引入微通道或微流体装置与活组织表面（例如皮肤或内部器官或肿瘤内部），构成比设备大的动物的一部分。这些微流体系统有望提供直接在完整组织上获得的功能测量值——例如组织对药物的反应或组织分泌物的分析——否则无法获得。我们回顾了使用微流体研究亚毫米尺度完整活组织的生理学和病理生理学。我们将用途分类为体外研究——必须切除生物体的一部分并将其引入微流体装置——或体内研究——整个生物体小到足以引入微通道或微流体装置与活组织表面（例如皮肤或内部器官或肿瘤内部），构成比设备大的动物的一部分。这些微流体系统有望提供直接在完整组织上获得的功能测量值——例如组织对药物的反应或组织分泌物的分析——否则无法获得。