血脑屏障芯片的普拉克索转运与神经细胞分泌检测
在动态血脑屏障模型中测量脑侧药物浓度及去甲肾上腺素分泌，比较静态模型的转运时程与损伤后药物反应。
用途与模型
- 研究用途
- 观察跨屏障药物暴露、神经细胞分泌及屏障恢复之间的时间关系。
- 模型与细胞来源
- 血管侧为 hCMEC/D3 人脑微血管内皮细胞，脑侧为未分化 SH-SY5Y 人神经母细胞瘤细胞；两侧由 0.45 µm 多孔膜分隔。
- 方法版本
- 2026 年 hCMEC/D3–SH-SY5Y 双层芯片与静态 Transwell 比较版本
- 实验形式
- 微流控双层培养及静态 Transwell 参照；损伤后输入普拉克索，结合质谱与电化学浓度检测。
材料与平台
- 屏障培养与检查
- 动态培养流量 120 µL/min；跨内皮电阻、紧密连接、葡聚糖通透性及外排转运功能分别检查。
- 药物暴露
- 损伤模型处理后在血管侧输入 750 µM 普拉克索，按时间测量脑侧实际浓度。
- 分析与功能
- 液相色谱—质谱测量普拉克索及去甲肾上腺素；另测 CCK-8 代谢活力、凋亡相关和屏障指标。
- 传感器性能
- 电化学传感器 5–500 µM 线性范围，更新表面后检验重复使用的浓度测量性能。
测量指标与分析
- 脑侧普拉克索浓度时程
- 表观通透性
- 去甲肾上腺素分泌
- 细胞代谢活力
- 屏障电阻与通透性
动态芯片与静态 Transwell 分别估计转运速度，并比较达到模型预设 200 µM 浓度的加药后时间；去甲肾上腺素与细胞活力独立分析。
研究设计与结果
药物集评价
- 研究设计
- 动态/静态屏障及质谱/传感器浓度检测比较，再观察损伤有无药物治疗的功能时程。
- 测试范围
- 原文统计说明至少 3 次独立实验；各图的重复数按具体指标分别给出。
- 参照体系
- 静态 Transwell、未治疗损伤组及未损伤参照。
- 研究结果
- 脑侧达到 200 µM 约需加药后 13 小时，静态约 8 小时；芯片 Papp 约 7.28×10⁻⁷ cm/s，静态约 1.22×10⁻⁶ cm/s。治疗组去甲肾上腺素分泌逐步恢复。
适用条件与研究局限
- SH-SY5Y 为未分化肿瘤细胞系，未使用成熟人神经元。
- 模型未加入周细胞及星形胶质细胞。
- 只有一个药物；200 µM 为实验预设目标，无配对人体药代验证。
来源与原文
- Micro pharmacokinetics-pharmacodynamics monitoring of anti-Parkinson’s disease drugs using a microphysiological BBB-brain organ-on-a-chip原始研究 · Microsystems & Nanoengineering · 2026-02-03