通过双光子光刻技术构建的三维真实比例仿生生物杂化血脑屏障模型

研究外源性物质穿过血脑屏障（BBB）是生物医学领域深入研究的对象，而进行可靠体外评估的主要障碍之一在于构建尽可能精确模拟体内环境的逼真屏障模型存在基础性困难。在此，首次提出了一种 1:1 比例、仿生且生物杂化的 BBB 模型。受脑毛细血管启发制备的微管通过双光子光刻技术构建，并用作内皮样 bEnd.3 细胞与 U87 胶质母细胞瘤细胞共培养的支架。该构建体表现出紧密连接的成熟、在阻碍葡聚糖穿透屏障扩散方面的良好性能，以及令人满意的跨内皮电阻。此外，还开发了一个数学模型，用于辅助 3D 微流控芯片的设计及其表征。总体而言，这些结果表明成功构建了基于按比例重现脑微毛细血管微管的仿生细胞屏障。该系统将作为逼真的体外模型用于研究纳米材料和药物穿过 BBB 的过程，有望应用于包括脑癌在内的多种脑部疾病的治疗与诊断。