内皮屏障下共培养脑类器官与肥大细胞
土耳其 Ege University 及合作者在 Communications Biology 报道人源脑免疫芯片，用于研究长期镇静药暴露的体外效应。作者称其为 ICU patient-on-a-chip；模型由健康供者来源的细胞构建，本研究没有采集重症监护患者并预测其个体反应。
脑类器官与肥大细胞来自同源人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）。神经组织区上方设置膜及人脑微血管内皮细胞系 hCMEC/D3，形成与血管通道分隔的屏障。模型把药物跨屏障、免疫细胞反应和神经组织变化放在同一系统中观察。
团队通过细胞表面标志、蛋白和基因表达检查肥大细胞分化，并将其与脑类器官共同培养。血管通道用于加入丙泊酚（propofol）或咪达唑仑（midazolam）；流动条件先经计算模拟检查。该设计支持分区取样，分别检测内皮、肥大细胞、类器官及培养上清。
内皮初筛后，膜屏障与完整芯片分别检测
两药的名义浓度分别为 200 μM 和 25 μM。团队先在内皮细胞系中做浓度比较，选择形态较完整、MTT 活力高于 70% 的条件，再用于芯片。
完整芯片在第 1 天和第 2 天加入药物，第 4 天取样，培养液由内皮细胞、肥大细胞和脑类器官培养液混合而成。定量屏障实验的方法则使用 PET 膜内皮培养小室：FITC 通透性和跨内皮电阻分别在 24 孔和 6 孔规格下检测。完整芯片另外检查神经组织和培养上清。图 3 的屏障比较标注 3 个独立重复。
咪达唑仑条件下，探针通透系数为 4.02 × 10⁻⁶ cm/s，显著高于无药对照的 3.2 × 10⁻⁶ cm/s。丙泊酚为 3.4 × 10⁻⁶ cm/s，与对照没有显著差异。电阻则在两药组均下降，咪达唑仑从对照的 421 Ω·cm² 降至 146 Ω·cm²。
连接蛋白染色也显示药物处理后的变化，咪达唑仑组的 ZO-1 连续性受损较明显。通透性、电阻和染色检查不同的屏障性质；丙泊酚在通透性指标中未显著改变，同时存在电阻下降，提示这些指标应结合解释。
培养上清与细胞标志显示两药的反应有所不同
咪达唑仑组收获的 CD203c 阳性肥大细胞数量显著增加，丙泊酚组则没有显著变化。两药都伴随部分炎症相关表达增加，培养上清中的肿瘤坏死因子 α（TNF-α）也升高。蛋白、细胞数量与基因表达共同描述了模型中的免疫反应。
培养上清的谷氨酸浓度由对照的 24.2 ± 2.4 μM，升至丙泊酚组的 76 ± 2.4 μM、咪达唑仑组的 95 ± 4.9 μM。谷氨酸来自整体培养系统的上清，这一测量尚未分别确定各类细胞的贡献，也没有直接测量神经电活动。
脑类器官中的神经和胶质细胞标志随两种处理发生不同变化。两药组的 vGLUT1、MAP2 染色减少；咪达唑仑还伴随较明显的组织活力下降和凋亡区域增加。图 5 的蛋白及细胞计数比较为 3–5 个独立重复，凋亡染色比较为 3 个。
NMDAR1 与 GABA-A 受体相关染色也呈不同方向：丙泊酚组增加，咪达唑仑组减少或出现区域性下降。两药组的 CD11b 阳性细胞均增加。这些细胞表型与炎症及谷氨酸测量相联系，支持进一步研究细胞间相互作用；受体相关染色变化尚需结合直接功能检测解释。
完整芯片与类器官单独培养提供不同的暴露背景
作者另在孔板中对脑类器官单独给药，移除了内皮屏障和肥大细胞。部分炎症、谷氨酸和活力变化方向与芯片结果一致，但反应幅度不同，说明模型组成会影响对同一镇静药的观察。该比较同时改变了屏障、免疫细胞及培养环境，尚未单独证明每种成分的因果贡献。
药物作用也没有简单跟随肥大细胞数量变化。丙泊酚未显著增加收获的肥大细胞数，却伴随较明显的 TNF-α 变化；咪达唑仑则有更多 CD203c 阳性细胞及更高谷氨酸。这种差别提示，细胞数量、激活状态和整体组织反应需要分别测量。
当前结果把名义体外浓度与多种组织指标联系起来，尚未建立临床浓度—风险对应关系。模型的屏障来自细胞系，组织与患者年龄、病程及全身代谢仍存在差别；供者来源的健康细胞也不能代表重症患者的所有状态。
谷氨酸在取出培养液后检测，尚未实现芯片内实时监测。作者提出加入谷氨酸和药物浓度传感器，再通过反馈调整暴露。那些传感与闭环给药仍是后续计划；当前平台的价值在于比较明确条件下的屏障、免疫及神经组织指标。