芯片上的血脑屏障在“沉默的杀手”上脱掉了新的灯光

血脑屏障是一种专用细胞的网络，围绕大脑内的动脉和静脉。它形成了一种独特的网关，两者都提供脑细胞，其需要营养物质，并保护它们免受潜在的有害化合物。

来自Vanderbilt综合生物系统研究生研究和教育研究员（Viibre）的跨学科团队由Gordon A. Cain University教授John Wikswo教授报告说，他们开发了一种克服了这个关键系统以前模型的局限性的微流体装置并使用过为了研究脑炎症，被称为“无声杀手”，因为它不会引起疼痛，但有助于诸如阿尔茨海默和帕金森病的神经退行性条件。最近的研究还表明，它可能会使对抑郁症和甚至精神分裂症的认知受损的更广泛的问题。

该项目是由国家卫生卫生大学促进翻译科学中心的7000万美元“药物测试计划”组织芯片的一部分。其目的是开发人机对付芯片技术，以评估新药的安全性和功效，更快，更便宜，更有效，更可靠的时尚。

了解如何实现的重要性血脑屏障近年来，随着医学研究人员发现这种关键结构涉及脑疾病的扩展范围，从中风和帕金森病ob欧宝直播nba的疾病到钝力创伤和脑炎症，近年来，近年来的作用就会涉及。

尽管重要的是，科学家们遇到了相当困难，从而创造了保护大脑的复杂生物系统的忠实实验室模型。以前的模型具有静态，因此没有复制临界血流效应，或者他们不支持人类血脑屏障中发现的所有细胞类型。

在芯片上创造血脑屏障

研究人员在芯片上称之为神经血管单元（NVU）的新设备，克服了这些问题。它由一个小腔体组成，长度为一英寸长，十分之一英寸宽，三百分之一英寸厚 - 给予它的总体积约为1000万名的人脑。腔体被薄的多孔膜分成一个上腔室，其用作屏障的大脑侧和用作血液或血管侧的下腔室。两个腔室都连接到与微型泵钩的单独的微通道，使它们允许它们独立地灌注和采样。

为了创造人工血脑屏障，研究人员首先将设备翻转，因此血管室位于顶部并注入专门人类内皮细胞。他们发现，如果它们在此期间通过腔室保持稳定的流体流动，内皮细胞，它留给自己形成了形状的斑点，始终如一地定向与流动方向平行。这种取向是人血脑屏障中内皮细胞的特征，在许多以前的模型中缺乏。

在一两天之后，当内皮细胞附着在膜上时，研究人员将装置翻转并注入形成屏障 - 星形星形细胞和周围的另外两个人细胞类型 - 以及周围的内皮细胞 - 以及可能会调节屏障的兴奋神经元。这些都进入了现在在顶部的大脑分钟。多孔膜允许新细胞与内皮细胞一样与脑中的内皮细胞进行物理和化学接触。

研究人员能够购买人类内皮细胞他们需要商业来源的星形胶质细胞和周刊。对于所需的兴奋神经元，他们转向范德比尔特大学医疗中心合作者M. Diana Neely，研究副教授，以及儿科，神经病学和生物化学副教授副教授。ob体育开户网址从人类诱导开始多能干细胞直接从成年细胞产生，它们能够生产所需项目的专业神经元。

“这是我参与其中最令人兴奋的项目之一，”Neely说道。“虽然它仍处于起步阶段，但它具有巨大的潜力。”

根据Bowman的说法，一个潜在的应用是开发含有来自个体患者细胞的组织芯片，​​使得可以预测其对不同药物的个人反应。

设备通过飞行颜色进行测试

“一旦我们成功地创造了人工障碍，我们就会将它与一系列基本测试进行了一系列的基本测试，并将它们全部与飞行的颜色传递给他们。这使我们能够说明我们开发了一种全功能模型的人类血脑屏障的全功能模型，“Viibre工作人员科学家Jacquelyn Brown说，这篇论文的第一个作者”重建血脑屏障生理学和芯片结构：一种新的神经血管微流体生物反应器“，其中在期刊中描述了这一成就。Biomicrof流体。

“NVU已达到我们可以开始使用它来测试不同的药物和化合物，”观察团队成员Donna Webb，生物科学副教授的人员，他们有兴趣研究不同物质如何影响突触 - 神经元之间的连接点。“我们迫切需要了解各种物质如何影响认知过程。当我们这样做时，我们将成为一些惊喜！

提供第一个连续图像的炎症反应

vibre团队已经使用了NVU来克服对脑炎症的现有研究的基本限制，这些脑炎的研究只有在各个阶段的过程中产生的快照。因为可以持续监测NVU，所以它提供了大脑和血脑屏障如何应对全身炎症的第一个动态视图。

这些结果总结了题为“人类神经血管单位的血脑屏障在人类神经血管单元的器官单元的血脑屏屏障中炎症破坏的代谢后果”的纸张上所接受的纸张上所接受的中国神经炎杂志CHINESE。

科学家们将NVU暴露于已知诱导的两种不同的化合物脑炎症：在某些细菌表面上发现的大分子称为脂多糖的小蛋白质的“鸡尾酒”，称为细胞因子，在免疫应答对炎症中起重要作用。

“我们最大的惊喜之一是发现血脑屏障对这些化合物的响应的关键组分是开始增加蛋白质合成，”棕色。“接下来将发现它正在制作的蛋白质以及他们做什么。”

研究人员还发现血管中的障碍通过抽出他们的代谢率而作出代谢而响应炎症脑细胞慢下来。据棕色，“可能是血管系统试图回应脑正试图保护自己。“

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