A microfluidic system for generating compartmentalized microenvironments of tissues and organs in vitro and for independently perfusing the compartments. A microfluidic device that includes at least a first perfusion path and a second separate perfusion path. The microfluidic device also has a chamber containing a matrix, where the matrix surrounds at least one void whose lumen is in fluidic connection exclusively with the first perfusion path, where the at least one void can be populated with at least one cell type in such way that the cells are in direct contact with the matrix and the matrix is in fluidic connection exclusively with the second separate perfusion path.L'invention concerne un système microfluidique pour générer des microenvironnements à compartiments de tissus et d'organes in vitro et pour perfuser indépendamment les compartiments. Un dispositif microfluidique comprend au moins un premier trajet de perfusion et un second trajet de perfusion séparé. Le dispositif microfluidique a également une chambre contenant une matrice, la matrice entourant au moins un vide dont la lumière est exclusivement en raccord fluidique avec le premier trajet de perfusion, le ou les vides pouvant être remplis d'au moins un type de cellule de telle sorte que les cellules sont en contact direct avec la matrice et la matrice est exclusivement en raccord fluidique avec le second trajet de perfusion séparé.