De farmaceutische industrie werkt steeds minder kosteneffectief. Een belangrijke oorzaak hiervan is dat veel medicijnen na een lang ontwikkeltraject uiteindelijk toch niet blijken te werken of bijwerkingen blijken te geven. Ook in de voedings- en levensmiddelenindustrie blijkt het moeilijk om op een kosteneffectieve manier aan te tonen dat innovatieve producten veilig en gezond zijn. De chemische industrie ten slotte staat voor de uitdaging de toxiciteit van grote aantallen stoffen te bepalen. Dit vereist met de huidige protocollen veel dierproeven.
Realistische laboratoriummodellen van organen op basis van gekweekt weefsel kunnen een unieke bijdrage leveren aan het onderzoek naar het ontstaan van ziektes, veiligheid van stoffen, ontwikkeling van medicijnen, en op de individuele patiënt toegesneden personalised behandelingen. Naast de duidelijke biomedische relevantie van dit onderwerp sluit de ontwikkeling van menselijke en dierlijke laboratoriummodellen goed aan op de sterke maatschappelijke behoefte aan het vinden van alternatieven voor proefdieren. Organs-on-chips zijn voorbeelden van zulke laboratoriummodellen gebaseerd op de implementatie van celmateriaal in microdevices. De technologie biedt de mogelijkheid om chips te maken waarin de biochemische, mechanische, en fysische omgevingsfactoren perfect beheerst kunnen worden. Een volgende stap is om weefsels te laten groeien onder omstandigheden zoals die in het menselijk lichaam aanwezig zijn, en de weefsels te laten functioneren zoals organen in ons lichaam.