血脑屏障完整性和渗透性分析

血脑屏障（BBB）是维持大脑动态平衡的重要物理和化学屏障，它可以选择性地运输营养物质，并隔绝一些有毒化合物对大脑的入侵。完整性和渗透性评估可以直接提供血脑屏障的功能信息，是科研工作者着重关注的方向。为了能够准确模拟BBB微环境的生理特征，安必奇生物建立了可以在微米级处理流体的血脑屏障微流体器官芯片模型，并以此为基础推出了多项检测服务。

血脑屏障完整性和渗透性

BBB是一种高度选择性的屏障，可调节脑实质和外周血之间的被动和主动转运。BBB在维持中枢神经系统（CNS）的物理和化学稳态方面起着至关重要的作用，并保护CNS免受血液中有害分子和病原体的侵害。BBB是一个复杂的动态生理结构网络，BBB功能的分子基础取决于相邻脑微血管内皮细（BMEC）之间的紧密相互作用。这些细胞形成一层由紧密连接和粘附连接组成的连接复合物。这种紧密连接在维持BBB完整性中起着至关重要的作用，它是由至少三种不同类型的跨膜蛋白形成的结构。BMEC与神经元，周细胞，星形胶质细胞，小胶质细胞和细胞外基质一起构成了称为神经血管单位的功能网络。BBB的破坏或功能障碍与多种神经系统疾病有关，包括脑肿瘤，癫痫，缺血性中风，阿尔茨海默氏病和多发性硬化症。由于屏障的关系，许多药物无法穿透血脑屏障，不能在中枢神经系统中产生治疗效果。因此，BBB的完整性和正确的渗透性是大脑健康的重要标志，在药物开发过程中，需要时刻对其保持关注，以确保在不损害大脑自然防御机制的情况下实现药物输送。

 图1. 通过微透析采样耦合的芯片电泳检测BBB的完整性和兴奋性。(Kuhnline Sloan, 2012)

完整性和渗透性分析

BBB器官芯片的建立为我们提供了一个较为理想的体外模型，不但可以表达对于研究肽代谢至关重要的代谢酶，并且它们还能模拟出BBB的许多典型的物理化学特征，包括减少的胞饮作用和较小的开窗率。器官芯片还可以正确模拟细胞表达外排转运蛋白以及特定的摄取转运系统，并已得到广泛表征，这些优势都使其成为了目前BBB完整性和渗透性评估的理想模型。针对BBB，我们的检测服务包括：

• 渗透性标记。使用适当的对照化合物评估单层细胞完整性，并因此验证通过实验确定的药物或其他化合物的转运特性。
• 闪烁计数。将放射性标记的物质添加到扩散室中，确定其渗透性，然后评估未标记化合物对放射性标记化合物渗透的影响。
• 毛细管电泳（CE）。CE可以解决一些在样品体积方面有特定要求的研究项目。
• 液相色谱/质谱。使用液相色谱/质谱进行肽定量研究，可以确定特定化合物在BMEC单层上的转运。它的优势在于能够研究由于检测限的改善而导致的物质浓度降低对BBB转运的影响。

安必奇生物将会在未来继续开发用于监测BBB分子运输和代谢完整性的方法。我们以器官芯片建立起微流体形式的体外模型，可以高通量筛选药物和其他物质穿过血脑屏障的能力。您可以与我们联系来获得更多的信息。

参考文献:

1. Kuhnline Sloan, C. D.; et al. Analytical and biological methods for probing the blood-brain barrier. Annual Review of Analytical Chemistry. 2012, 5: 505-531.

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