用芯片技术精确模拟肺部的血管可能是一个治疗病人肺功能衰竭的更好的方法。

最终，重建肺结构重要特征的新技术可能会成为某些专用于治疗肺部疾病和损伤的呼吸和心脏机器的安全替代品。

通过使用最初被设计用来制造电脑芯片的制造技术，生物医学工程师已经在模仿某些器官系统的机制方面取得了重大进展，这些器官系统的健康功能的条件是非常精确的物理化学条件。例如，血不同于那些健康生活系统，它对环境非常敏感。现在，德雷珀实验室的工程师说，他们已经设计出一个新的肺癌治疗，由塑造成生物相容的能处理高血流量率的聚合物的微小通道组成。如果按他们的计划发展下去,治疗将变得比今天更安全。

重病人患有急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是很常见的，会有液体积聚在肺部并阻止氧气和二氧化碳的正常交换。杰夫鲍仁斯坦，在德雷珀的微流体肺项目的领导人说：“最常用来治疗这类患者的肺部机械通气方法，就相当于让一个人活动断了的胳膊”。 这一侵入性的治疗包括迫使高浓度氧气在高压下进入肺部，且不会使已经病变或受损的组织愈合，他说道。更糟的是，它通常会导致严重的并发症，包括肺组织的毒性和肺炎。

另一种机械通气方法是体外膜肺氧合（ECMO），这需要绘制病人的血流，并且在血液流回病人体内之前，通过一个排出二氧化碳增加氧气的装置来运行它。一般来说，当机械通气不起作用时，ECMO作为主要救生措施，常被用于儿童身上。今天的ECMO机器，其中血液通过氧泵流经多孔纤维束，操作起来很困难，也需要专业技术。血液往往会凝结在与肺部环境完全不同设备上，所以病人必须服用大量的抗凝血药物。这会导致其他危险的并发症，如脑或胃肠道系统出血。

新的微流体装置，该装置设计更简洁，并提供与肺部类似的血液流动的环境，可以基本上代替常规ECMO机的“胆”，大卫奥多德，德雷珀的生物医学系统的项目经理说。他说，如果一切按计划进行，两年之内，将会在动物身上试验，也准备在三个人体上做试验。

通过在它们的表面堆叠生物相容性塑料层与微型图案，鲍仁斯坦博士的研究小组建立了一个“三维分支结构”,即大渠道逐渐分支成较小的渠道，类似于大血管分支成毛细血管。

其他研究小组也在追求以微流控为基础的气体交换技术，但鲍仁斯坦说这一装置在一定程度上是独一无二的，因为它模拟了实际的生物系统——一个能让小组研究者采用专用方法来实现三维分支的装置。当血流经装置时，它比在ECMO装置中更可能以凝血的形态存在着。它也使氧气和血液成更接近，与常规ECMO相比，这使得气体交换更加有效。

据鲍仁斯坦说，这种独特的设计使得团队比其竞争对手的微流控技术的血液流动率至少快十倍。最近，该小组展示出用牛血作实验时，每分钟100毫升的流速。现在的目标是扩大其规模，让其能在不增加血液凝结的风险的同时，增加血液流动率。

因为这样的设备更简单，更有效，不需要病人使用很多的血液稀释剂，长期使用来看，这比现在ECMO仪器要安全多了。菲利普阵营，一位在波士顿布莱根妇女医院研究为心脏或肺衰竭提供机械支撑体系的心胸外科医生说。它对常见的慢性肺部疾病如慢性阻塞性肺疾病(COPD)的治疗是极其有用的。他说，如果这种技术可以被成功的规模化和商业化，很有可能改变我们照顾有急性呼吸衰竭病人的方式。