在科技高度發展的現代社會中，新穎藥物的研究與開發正如火如荼地進行，然而在藥物開發的流程中，目標藥物必須先經過臨床前試驗證明其療效與價值，始得開始進行人體的臨床試驗。不論是在臨床前試驗或是臨床試驗，均面臨著藥物開發成本提升，但試驗效率降低等前所未有的挑戰。在臨床前試驗方面，目標藥物必需先進行細胞實驗並施用於相關實驗動物，以證實其藥理性質與生物安全性。而進行細胞實驗時，不同的操作者在實驗操作手法上並不盡相同，如此一來將可能使實驗結果與目標藥物的實際藥理性質產生差異，並影響後續動物實驗的準確率。再者，在細胞培養的過程中，每隔一預定的培養時間即須更換細胞培養液，以移除細胞代謝所產生的廢物並提供細胞生長所需的養分。如此一來不僅必須花費人力及時間來更換細胞培養液，在更換細胞培養液的過程中亦可能因引入外源微生物而導致細胞培養液發生污染，並影響後續細胞實驗的結果。因此，如何提供一種兼具低成本與高穩定性之細胞培養平台，以進行高度準確度之藥物測試，並對藥物的療效及其生物安全性提供更可靠的預測能力，遂成為相關學界及業界所致力發展的目標。
本發明之目的是在於提供一種自動化體外細胞培養平台，其透過流體驅動單元驅動細胞培養液於流體儲存裝置、流道控制面板以及細胞培養晶片間自動地進行傳輸，以提升細胞培養的效率及穩定性，防止人為操作手法導致細胞培養的差異，並可進一步應用於藥物測試等相關領域。本發明之特點有：(1)流體驅動單元驅動細胞培養液進行循環培養，以進行長時間的細胞培養與分化。(2)流道控制面板內建有微流道網路，能依照使用者及培養步驟進行修改，以進行客製化培養。(3)大部分管線都包埋於面板內且有防呆機制，在進行管線連接時可避免在組裝時，或是在連接個元件時所造成的人為操作錯誤。(4)細胞培養晶片為一次性使用，待組織形成後，細胞培養晶片可進行替換，以進行下一次的細胞培養。(5)細胞培養液可以隨時於流體儲存裝置進行更換，以提供細胞更有效率的分化而成為組織。(6)整體培養平台由於體積小，可同時進行多組的細胞培養。(7)可進行長時間的細胞培養與組織分化實驗，以大幅減少細胞的變異性、降低細胞汙染的可能性，以及提高組織分化的成功率。因此，此組織培養平台所培養的組織能提供先進的藥理和毒理學應用，以及再生醫學中的組織再造。在生醫材料的體外測試當中，也可以作為在臨床試驗前的測試平台。

本技術成功地利用獨特的邏輯控制程序進行多重步驟的自動化操作，進行長時間的人類支氣管上皮細胞培養與組織分化。無須花費多餘的人力，僅需每周更換一次細胞培養液，並在具有灌流系統的動態培養環境模仿生理條件，讓組織長期生長至少超過28天。

自動化細胞培養平台可將細胞分化成具有功能之組織，能提供先進的藥理和毒理學應用以加速藥物的發展，成為生醫材料進行體外測試的平台，或是透過組織的增生進行組織工程與再生醫學的產業應用。