一个具有成本效益和易于组装的3D人体微通道血脑屏障模型及其在流动下瘤细胞粘附中的应用

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 血脑屏障 (BBB) 对于调节血液和脑组织之间的物质交换至关重要.
• 现有的BBB模型往往缺乏全面研究的生理复杂性和可访问性.
• 人类大脑微血管很难获得直接研究.

研究的目的:

• 开发一种可访问,廉价和生理相关的3D人体微通道血脑屏障 (BBB) 模型.
• 为了验证模型模仿大脑微血管功能和透性的能力.
• 证明该模型在研究BBB调制中的实用性及其与诸如脑转移等疾病的相关性.

主要方法:

• 使用聚甲基 (PDMS) 和原水凝制造3D微通道.
• 纳入人类大脑微血管内皮细胞,形成BBB.
• 对小分子 (化) 和大分子 (Dex-70k) 的透性进行评估.
• 评估模型对血蛋白质 (orosomucoid),细胞因子 (VEGF),酶 (heparinase III) 和癌细胞粘附 (MDA-MB-231) 的反应.

主要成果:

• 3D微通道BBB模型 (直径~100μm) 准确地模仿了老鼠大脑微血管的透性.
• 该模型复制了orosomucoid,VEGF和heparinase III对BBB透性和葡萄糖调节的影响.
• 该模型成功地在各种治疗条件下复制了乳腺癌细胞粘附,反映了体内观察.

结论:

• 这种3D人体BBB模型提供了一个具有成本效益和易于组装的平台,用于研究BBB机制.
• 该模型可用于研究健康和疾病状态中的BBB调制.
• 它具有开发针对大脑转移和其他神经疾病的治疗策略的潜力.