成像方法取决于要从芯片中测量什么
美国亚利桑那大学（University of Arizona）的研究者在 Micromachines 发表综述，讨论器官芯片中的显微成像。对于药效与毒性研究，图像可以用于确认组织是否形成、记录细胞分布和形态，也可跟踪药物处理后的变化。不同任务对空间细节、观察速度和定量方式的要求并不相同。
文章把方法分为透射光、荧光和手机成像 3 组，并同时介绍普通微流控装置与器官芯片中的案例。普通装置中的悬浮单细胞成像与芯片内三维组织成像，在样本位置、芯片材料和光路上各有要求。
明场和相差适合观察结构及动态变化
明场成像不必为每次观察另加荧光标记。综述列举的心脏芯片案例用它观察收缩与舒张，肝脏芯片案例则先用明场定位视野，再进行更精细的荧光分析。这些用途把常规观察与后续细胞定量分开，减少了逐个寻找视野的工作。
相差成像可增强透明样本的可见度。文章介绍的肺水肿芯片案例中，原本充气的空间逐渐出现液体，图像记录了屏障渗漏造成的变化，主要追踪液体与组织结构。
当研究问题转向细胞类型、细胞间关系或组织深处的结构时，上述常规图像可能不足。综述中的血管模型就进一步使用荧光与共聚焦成像，区分不同细胞的位置。是否需要换用另一种方法，应由具体观察任务决定。
荧光与三维成像提供细胞层面的信息
共聚焦荧光成像能够在不同深度采集组织信息。综述中的肝脏芯片把明场视野选择与自动共聚焦分析结合，获得单细胞层面的图像；血脑屏障和肿瘤芯片则用荧光确认血管结构、细胞分布，或观察治疗后的细胞变化。
这些信息依赖合适的标记和成像条件。可用探针的范围限制了能够检测的靶标，重复曝光还可能带来光漂白与光毒性。长期药物实验既要比较信号强弱，也要考虑观察过程本身是否影响细胞状态。
光片荧光显微成像提供了另一种三维观察方式。综述列举的乳腺上皮细胞微流控案例实现了较快采集，并讨论了采集速度与图像精细程度之间的取舍。另一个案例对流经微流道的单细胞成像；这些不同样本形式的结果，为芯片成像提供了技术参考。
手机成像的优势还取决于软件和芯片设计
手机可与微型镜头、光源及芯片结合，降低成像装置的体积和成本。文章介绍了一种肾脏芯片应用，通过手机荧光成像同时观察免疫凝集和颗粒捕获，用于检测肾毒性药物处理相关的膜表面表达与蛋白释放。
手机默认相机软件通常会自动调整白平衡、焦点及局部亮度，这些处理可能改变细胞或蛋白信号的定量结果。综述因此将专用图像软件与光学附件一同视为手机显微成像的重要组成部分。
无透镜成像还要求样本非常接近传感器。对于细胞位于微流道内部的芯片，底部材料和厚度会影响可行性；文章列举了采用超薄玻璃底部的装置。温度引起的焦点漂移，也会影响某些手机相位成像的连续记录。
连续观察需要兼顾图像信息和细胞状态
这篇 2022 年综述呈现的是多种成像方式的取舍：常规透射光适合结构与动态观察，荧光及三维方法可提供更具体的细胞信息，手机方案则尝试提高便携性、降低成本。它们对芯片和样本的要求不同，也承担不同的检测任务。
对于用器官芯片比较药物反应的研究，关键在于让成像读数与目标一致：既能识别所需的变化，又能减少重复成像对细胞本身的干扰。综述提出的改进方向包括减少光损伤、完善图像处理，以及让芯片结构更适合原位成像。