血脑屏障（BBB）是人脑中介于血液和脑组织之间的一道生理性屏障，对维持中枢神经系统生理活动和脑内微环境稳态至关重要。BBB在脑内药物传递中起关键作用，与神经系统疾病如阿尔茨海默病和中风的发病机制相关。建立近生理的BBB体外模型有利于推动神经系统药物研发进程。安必奇生物利用微流控芯片技术，构建了新型体外的脑-器官芯片模型，实现了时间和空间的双重调控，使脑器官芯片模型接近于体内的真实微环境。
脑-器官芯片模型一般采用双通道结构，分别形成神经血管单元的血管端和神经端，中间由多孔聚碳酸酯膜隔开，分别由两套流路系统进行控制，以模拟在体情况的血脑屏障结构。芯片一侧通道为星型胶质细胞，另一侧通道为脑微血管内皮细胞，微流泵以恒定的流速灌注培养。脑-芯片器官模型功能评价包括以下三个方面：
（1）透射电镜观察细胞形态以及细胞间连接性；
（2）荧光素钠渗透实验评价BBB模型的通透性；
（3）跨细胞电阻（TEER）值评价BBB模型的屏障功能。
图1. 高通量三维血脑屏障（BBB）芯片结构功能示意图。
（1）可定制构建多种微结构及支架，准确控制不同类型脑细胞的分布；
（2）模仿血管和脑组织之间界面的相互作用，可研究体内的机械因素影响，如流体剪切应力和机械压缩等；
（3）培养体系的准确控制，实现了脑细胞间以及脑细胞与外界的物质交换；
（4）脑细胞状态的实时监控和结果分析；
（5）脑器官芯片结构上接近于在体情况。
安必奇生物提供脑-器官芯片模型用于药物神经毒性的评估。中枢神经系统药物的有效性受到其穿透血脑屏障能力的制约，开发可靠的BBB模型进行药物渗透性评估可以促进早期靶向大脑的药物筛选，并评估其神经毒性，加速药物发现。
安必奇生物提供脑-器官芯片模型用于脑功能的研究，如神经发育和成熟。对神经祖细胞在中枢神经系统复杂环境中迁移的理解，可推动神经再生疗法、脑癌治疗和神经发育研究的突破。通过神经的自分化构建脑-器官芯片模型，可模拟脑环境中的趋化因子引起的人类神经祖细胞的迁移。该种脑-器官芯片提供了一种方便可扩展的神经分化和成熟模型，可以分析复杂细胞和组织的行为，促进脑功能的研究发展。
安必奇生物提供脑-器官芯片模型用于神经系统疾病模型的研究，如神经血管炎症、脑肿瘤等。通过构建中空管腔的圆柱形凝胶，并在表面培养原代人脑微血管内皮细胞，该种BBB模型可以研究人脑周细胞和星形胶质细胞等支持细胞对神经炎症反应的影响。由多种脑细胞、细胞外基质以及机械流体条件组成的动态三维BBB模型可以模拟体内脑生理、病理微环境，为临床抗肿瘤药物穿透屏障能力的筛选和评估提供了新的思路。
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