血腦屏障（BBB）是中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的關(guān)鍵保護(hù)屏障,，通過(guò)緊密連接蛋白,、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和酶代謝過(guò)程限制藥物滲透,，是CNS疾病藥物開(kāi)發(fā)的主要障礙,。- 多數(shù)模型（如hCMEC/D3細(xì)胞,、嚙齒類(lèi)原代內(nèi)皮細(xì)胞）的跨內(nèi)皮電阻（TEER）低（140–300 Ω·cm2），BBB表型不足,。 - 干細(xì)胞來(lái)源模型雖TEER高（3000–4000 Ω·cm2）,，但培養(yǎng)成本高、操作復(fù)雜,。 - 靜態(tài)培養(yǎng)缺乏生理剪切應(yīng)力,，難以模擬體內(nèi)BBB的力學(xué)環(huán)境。 阿斯頓大學(xué)藥學(xué)院Basma Elbakary et al.利用Kirkstall Quasi Vivo 動(dòng)態(tài)灌注系統(tǒng),，構(gòu)建基于豬腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞（PBMEC）的高TEER體外BBB模型,，評(píng)估剪切應(yīng)力對(duì)屏障功能的影響及藥物滲透特性。 二,、Kirkstall Quasi Vivo 動(dòng)態(tài)灌注系統(tǒng)的功能與應(yīng)用 1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與工作原理 包含串聯(lián)chambers、培養(yǎng)基 reservoir,、微流泵等,，通過(guò)調(diào)節(jié)流量（275–550 µL/min）模擬生理剪切應(yīng)力（4–30 dyne/cm2），促進(jìn)細(xì)胞接觸流體力學(xué)刺激,。 2.1 優(yōu)化剪切應(yīng)力條件：通過(guò)低流量（275 µL/min）和高流量（550 µL/min）測(cè)試,，確定550 µL/min為流量，可促進(jìn)PBMEC緊密連接蛋白ZO-1的定位與表達(dá),。 2.2 維持高TEER值：動(dòng)態(tài)灌注下,，PBMEC單層的TEER值顯著高于靜態(tài)培養(yǎng)；第4天TEER達(dá)35.7 Ω·cm2（靜態(tài)為21 Ω·cm2）,，并維持至第7天,。 加入緊密連接誘導(dǎo)劑后，動(dòng)態(tài)組TEER峰值達(dá)448.1 Ω·cm2（靜態(tài)為306.3 Ω·cm2）。 2.3 調(diào)控細(xì)胞形態(tài)與功能： 剪切應(yīng)力誘導(dǎo)PBMEC沿血流方向重排,，ZO-1蛋白在細(xì)胞間連接區(qū)的熒光強(qiáng)度增加1.52倍（48小時(shí)后）,，緊密連接“solidity”提高1.21倍。 細(xì)胞 viability 未受剪切應(yīng)力抑制,，高流量組（550 µL/min）培養(yǎng)4天后 viability 顯著提升28.2%,。 2.4 評(píng)估藥物滲透特性：以抗腫瘤藥物米托蒽醌（Mitoxantrone）為例：Kirkstall Quasi Vivo系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)態(tài)灌注施加剪切應(yīng)力,，可顯著改善PBMEC的BBB表型,，包括緊密連接形成、TEER維持和藥物外排功能,。該模型無(wú)需共培養(yǎng)星形膠質(zhì)細(xì)胞,，僅通過(guò)PBMEC與星形膠質(zhì)細(xì)胞條件培養(yǎng)基（ACM）即可構(gòu)建高TEER屏障（448.1 Ω·cm2），優(yōu)于多數(shù)現(xiàn)有模型,。 米托蒽醌滲透實(shí)驗(yàn)證實(shí),，動(dòng)態(tài)灌注下BBB的藥物限制能力增強(qiáng)，更接近體內(nèi)生理狀態(tài),。 2. 藥物開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值 Kirkstall Quasi Vivo-PBMEC模型可用于評(píng)估CNS藥物的滲透潛力和細(xì)胞毒性,，為新藥篩選提供更可靠的體外工具。 操作簡(jiǎn)便,，適合高通量研究,。 該模型可進(jìn)一步擴(kuò)展至多細(xì)胞共培養(yǎng)（如周細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞）,，或結(jié)合3D培養(yǎng)技術(shù),，更全面模擬體內(nèi)BBB的復(fù)雜微環(huán)境。 四,、關(guān)鍵數(shù)據(jù)對(duì)比 本研究將Kirkstall Quasi Vivo系統(tǒng)與PBMEC結(jié)合，構(gòu)建了可重復(fù),、高TEER的體外BBB模型,，為解決中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物遞送難題提供了新的技術(shù)路徑。Kirkstall Quasi Vivo系統(tǒng)通過(guò)模擬生理剪切應(yīng)力,，靜態(tài)模型的力學(xué)環(huán)境缺失,，為BBB的生理功能研究和藥物開(kāi)發(fā)提供了更貼近體內(nèi)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
附：北京基爾比生物科技公司全面負(fù)責(zé)Kirkstall Quasi Vivo系統(tǒng)在中國(guó)銷(xiāo)售和技術(shù)服務(wù),。
公司主營(yíng)產(chǎn)品：
Kilby 3D-clinostat 旋轉(zhuǎn)細(xì)胞培養(yǎng)儀,，
Kilby Gravity 微/超重力三維細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，
3D回轉(zhuǎn)重力環(huán)境模擬系統(tǒng),，隨機(jī)定位儀,，
類(lèi)器官芯片搖擺灌注儀，
Kirkstall 類(lèi)器官串聯(lián)芯片灌流仿生構(gòu)建系統(tǒng)
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