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 用芯片技術精確模擬肺部的血管可能是一個治療病人肺功能衰竭的更好的方法。

最終，重建肺結構重要特征的新技術可能會成為某些專用于治療肺部疾病和損傷的呼吸和心臟機器的安全替代品。

通過使用最初被設計用來制造電腦芯片的制造技術，生物醫學工程師已經在模仿某些器官系統的機制方面取得了重大進展，這些器官系統的健康功能的條件是非常精確的物理化學條件。例如，血不同于那些健康生活系統，它對環境非常敏感。現在，德雷珀實驗室的工程師說，他們已經設計出一個新的肺癌治療，由塑造成生物相容的能處理高血流量率的聚合物的微小通道組成。如果按他們的計劃發展下去,治療將變得比今天更安全。

重病人患有急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)是很常見的，會有液體積聚在肺部并阻止氧氣和二氧化碳的正常交換。杰夫鮑仁斯坦，在德雷珀的微流體肺項目的領導人說：“最常用來治療這類患者的肺部機械通氣方法，就相當于讓一個人活動斷了的胳膊”。 這一侵入性的治療包括迫使高濃度氧氣在高壓下進入肺部，且不會使已經病變或受損的組織愈合，他說道。更糟的是，它通常會導致嚴重的并發癥，包括肺組織的毒性和肺炎。

另一種機械通氣方法是體外膜肺氧合（ECMO），這需要繪制病人的血流，并且在血液流回病人體內之前，通過一個排出二氧化碳增加氧氣的裝置來運行它。一般來說，當機械通氣不起作用時，ECMO作為主要救生措施，常被用于兒童身上。今天的ECMO機器，其中血液通過氧泵流經多孔纖維束，操作起來很困難，也需要專業技術。血液往往會凝結在與肺部環境完全不同設備上，所以病人必須服用大量的抗凝血藥物。這會導致其他危險的并發癥，如腦或胃腸道系統出血。

新的微流體裝置，該裝置設計更簡潔，并提供與肺部類似的血液流動的環境，可以基本上代替常規ECMO機的“膽”，大衛奧多德，德雷珀的生物醫學系統的項目經理說。他說，如果一切按計劃進行，兩年之內，將會在動物身上試驗，也準備在三個人體上做試驗。

通過在它們的表面堆疊生物相容性塑料層與微型圖案，鮑仁斯坦博士的研究小組建立了一個“三維分支結構”,即大渠道逐漸分支成較小的渠道，類似于大血管分支成毛細血管。

其他研究小組也在追求以微流控為基礎的氣體交換技術，但鮑仁斯坦說這一裝置在一定程度上是獨一無二的，因為它模擬了實際的生物系統——一個能讓小組研究者采用專用方法來實現三維分支的裝置。當血流經裝置時，它比在ECMO裝置中更可能以凝血的形態存在著。它也使氧氣和血液成更接近，與常規ECMO相比，這使得氣體交換更加有效。

據鮑仁斯坦說，這種獨特的設計使得團隊比其競爭對手的微流控技術的血液流動率至少快十倍。最近，該小組展示出用牛血作實驗時，每分鐘100毫升的流速。現在的目標是擴大其規模，讓其能在不增加血液凝結的風險的同時，增加血液流動率。

因為這樣的設備更簡單，更有效，不需要病人使用很多的血液稀釋劑，長期使用來看，這比現在ECMO儀器要安全多了。菲利普陣營，一位在波士頓布萊根婦女醫院研究為心臟或肺衰竭提供機械支撐體系的心胸外科醫生說。它對常見的慢性肺部疾病如慢性阻塞性肺疾病(COPD)的治療是極其有用的。他說，如果這種技術可以被成功的規模化和商業化，很有可能改變我們照顧有急性呼吸衰竭病人的方式。