基于形狀記憶材料的3D動態(tài)血腦屏障模型構建與應用

來源：EngineeringForLife

血腦屏障（BBB）是血液與大腦之間的一種選擇性、動態(tài)性界面，對維持中樞神經系統(tǒng)（CNS）的穩(wěn)態(tài)至關重要，同時也是治療CNS疾?。ㄈ绨柎暮Ｄ?、帕金森病、中風和腦癌等）的主要障礙。

近日，來自西安交通大學張潔/盧聞等人構建了一種三維動態(tài)體外血腦屏障模型，該模型利用形狀記憶生物材料實現(xiàn)了從二維平面結構到三維管狀結構的轉變，為細胞接種提供了便利，并且能夠更好地模擬體內BBB的生理功能。

本文要點：
（1）本文開發(fā)了一種基于形狀記憶材料（PLATMC）的三維動態(tài)血腦屏障模型。該模型通過將二維平面結構的細胞支架在生理溫度下轉變?yōu)槿S管狀結構，解決了傳統(tǒng)三維模型中細胞接種不均勻的問題，同時模擬了血管的幾何結構，為研究藥物在BBB中的轉運提供了更接近生理條件的平臺。

（2）該模型的跨內皮電阻（TEER）值超過500 Ω cm²，顯著高于二維模型，且藥物的表觀滲透系數(shù)（Papp）更低，表明其屏障功能更強。此外，模型中高度表達的緊密連接蛋白（如ZO-1、Occludin、Claudin-5）和外排轉運蛋白（P-gp）進一步證明了其模擬體內BBB的能力。

（3）通過測試七種不同藥物的滲透性，該模型能夠區(qū)分藥物的BBB透過性，并且與體內未結合腦/血漿濃度比具有良好的相關性（相關系數(shù)為0.94和0.89）。這表明該模型可用于預測藥物的BBB透過性，為開發(fā)新型CNS藥物提供了有力的工具。

參考資料：
https://doi.org/10.1002/adhm.202500066