肠—肝连接用于研究药物首过代谢
综述把药物的吸收、分布、代谢和消除作为多器官芯片的重要用途。作者介绍的肠—肝连接研究测量共同流体中的药物及代谢物浓度，再结合药代动力学数学模型，考察首过代谢和器官间运输。
作者也引用了表柔比星、伊立替康和环磷酰胺在小肠—肝模型中的测试。该研究观察到药物活性，但缺少定量药代动力学分析。
肝代谢可以改变药效和心脏毒性方向
综述引用的肝、结肠癌及骨髓细胞系三模块研究比较了氟尿嘧啶和其前药替加氟。氟尿嘧啶在有无肝细胞时都产生抗肿瘤作用，替加氟则仅在系统含肝细胞时产生该作用，显示肝代谢对前药活化的重要性。
心—肝连接研究呈现了不同方向的作用：环磷酰胺的心脏毒性随肝代谢而出现，特非那定的心脏毒性则因肝代谢减弱。作者还引用了四器官系统中的阴性对照结果：N-乙酰间氨基酚（N-acetyl-m-aminophenol）未引起显著毒性反应。
模型组成决定可以观察的毒性范围
作者指出，增加器官模块会提高系统复杂性并限制通量。综述引用了卡马西平、苯妥英和别嘌醇在肝组织与免疫细胞共培养系统中的研究，可以观察细胞因子变化，但系统没有皮肤组织，因此无法直接观察皮肤反应。
材料、共同培养液和规模影响结果
多器官系统需要兼顾不同组织的培养要求。作者认为，共同培养液难以满足每个组织的特定需求，模块化设计也只能解决部分问题。聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）对药物分子的吸附和吸收，可能改变系统中的药物浓度并干扰结果；替代材料则存在加工方面的权衡。
器官模块的相对大小、流体运输及液体与细胞体积的比例也影响药物暴露。即使系统已经微型化，液体与细胞体积的比例仍可能大于生理状态，造成浓度稀释；同时，较小体积又增加了分析测量的难度。