把血脑屏障与脑组织放到相邻培养室
阿姆斯特丹大学医学中心（Amsterdam UMC）与乌得勒支大学医学中心（University Medical Center Utrecht）等机构在 Lab on a Chip 报道 CONNECT 芯片。团队关注血脑屏障与脑组织之间的细胞接触，希望在可灌流的培养环境中观察神经血管单元的形成。
模型使用人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）衍生的内皮细胞、脑周细胞和脑类器官切片。脑类器官提供神经细胞及星形胶质细胞，内皮和周细胞构成血管侧，共同呈现脑组织与屏障之间的相互作用。
一个芯片有 5 个共培养单元，每个单元包括血管样通道和顶部开放的脑类器官培养室。两者之间由胶原水凝胶和弧形毛细压力屏障分隔，细胞可以在这一界面相遇。芯片没有在两个培养室之间加入人工多孔膜。
无膜界面的设计重点是让细胞直接伸出和接触。弧形毛细压力结构帮助水凝胶停留在两室交界，同时保留开放的脑组织培养室，便于放入较大的组织切片及进行显微成像。
成熟类器官切片更适合细胞迁移观察
团队先尝试较早期的完整脑类器官，也比较成熟类器官的完整与切片状态。完整组织在芯片内的细胞伸出较少；新鲜切片则更容易附着在培养表面，星形胶质细胞也更容易离开切片边缘。
脑类器官经振动切片得到约 200–250 μm 的活组织切片，随后放入胶原 IV 和层粘连蛋白支持的培养室。论文展示的部分芯片实验使用培养到 239 天的皮质类器官，另有较早期切片用于培养优化。
各类细胞同时进入共培养后，团队持续成像约 90 小时。星形胶质细胞向血管侧迁移，与内皮细胞形成接触；三维重建还显示了包绕内皮单层、类似足突的结构。
在正式芯片实验之前，团队还使用培养插入物比较脑切片与内皮共培养。切片来源星形胶质细胞能够向内皮方向伸展，这一早期观察支持了随后在芯片中设置相邻组织室的设计。
周细胞在水凝胶界面与内皮细胞接触
周细胞被包埋在胶原凝胶中，内皮细胞沿与通道接触的凝胶表面形成单层。成像显示部分周细胞靠近并接触内皮，脑类器官来源的星形胶质细胞则从相邻培养室延伸过来。
研究者可在显微镜下沿水凝胶界面追踪细胞迁移和接触。脑类器官、周细胞和内皮细胞来自不同 iPSC 系，论文分别记录了来源与分化方式，并检测共培养后的结构和屏障功能。
共培养期间，星形胶质细胞的 GFAP 荧光信号增强。作者推测，内皮细胞和周细胞分泌的因子可能参与这一变化，具体机制仍需进一步实验。
加载顺序也经过调整。若先让脑切片在芯片中培养较长时间，再加入内皮，胶原界面更容易出现破损和细胞漏入；团队最终采用各组分同时启动共培养的安排，以维持两室结构。
两类内皮细胞的屏障通透性相近，P-gp 活性不同
内皮细胞形成单层后，示踪物跨界面的通透性低于无细胞条件。加入脑类器官时，屏障仍保持相近的低通透性，说明共培养可以与屏障结构同时维持。
团队进一步用罗丹明 123 检测 P-糖蛋白（P-gp）外排，并加入维拉帕米作为抑制参照。经过脑微血管内皮特征诱导的细胞显示外排活性，未诱导的内皮细胞则没有相同表现。
芯片通过周期倾斜产生往返流动。与静态组比较，流动条件下内皮细胞更沿通道方向排列、形状更细长；VE-cadherin 连接指标没有出现相同程度的改变。
脑微血管特征诱导采用 Wnt 相关培养条件，并与周细胞共培养。P-gp 检测因此同时比较细胞诱导状态、是否有脑类器官以及外排抑制条件，把不同因素对功能的影响分开观察。
流动组通过约 ±14° 周期倾斜，每 4 分钟切换方向。形态比较每组使用 5 个流体单元，以细胞长宽比、圆度和排列方向量化；流动的剪切应力则由数值模拟估计。
后续计划：测量药物跨屏障及其对脑组织的作用
目前的实验集中于模型搭建、细胞接触、示踪物通透性和外排功能。作者提出，后续可以比较已知脑穿透性不同的药物，同时观察它们到达脑组织后的作用。
作者计划改进血管通道尺寸和细胞覆盖，进一步测量紧密连接相关蛋白，并调整水凝胶组成，使其更接近脑血管的基底膜环境。芯片顶部开放，便于连续成像、取培养液和取出类器官分析。
当前内皮主要覆盖与水凝胶接触的表面，尚未完整覆盖血管通道内壁。周细胞和星形胶质细胞的覆盖程度也低于体内；作者计划调整细胞密度并量化接触，以检验这些结构变化对屏障功能的影响。