血腦屏障（BBB）是中樞神經系統（CNS）的關鍵保護屏障，通過緊密連接蛋白、主動轉運蛋白和酶代謝過程限制藥物滲透，是CNS疾病藥物開發的主要障礙。- 多數模型（如hCMEC/D3細胞、嚙齒類原代內皮細胞）的跨內皮電阻（TEER）低（140–300 Ω·cm2），BBB表型不足。 - 干細胞來源模型雖TEER高（3000–4000 Ω·cm2），但培養成本高、操作復雜。 - 靜態培養缺乏生理剪切應力，難以模擬體內BBB的力學環境。 阿斯頓大學藥學院Basma Elbakary et al.利用Kirkstall Quasi Vivo 動態灌注系統，構建基于豬腦微血管內皮細胞（PBMEC）的高TEER體外BBB模型，評估剪切應力對屏障功能的影響及藥物滲透特性。 二、Kirkstall Quasi Vivo 動態灌注系統的功能與應用 包含串聯chambers、培養基 reservoir、微流泵等，通過調節流量（275–550 µL/min）模擬生理剪切應力（4–30 dyne/cm2），促進細胞接觸流體力學刺激。 2.1 優化剪切應力條件：通過低流量（275 µL/min）和高流量（550 µL/min）測試，確定550 µL/min為流量，可促進PBMEC緊密連接蛋白ZO-1的定位與表達。 2.2 維持高TEER值：動態灌注下，PBMEC單層的TEER值顯著高于靜態培養；第4天TEER達35.7 Ω·cm2（靜態為21 Ω·cm2），并維持至第7天。 加入緊密連接誘導劑后，動態組TEER峰值達448.1 Ω·cm2（靜態為306.3 Ω·cm2）。 2.3 調控細胞形態與功能： 剪切應力誘導PBMEC沿血流方向重排，ZO-1蛋白在細胞間連接區的熒光強度增加1.52倍（48小時后），緊密連接“solidity"提高1.21倍。 細胞 viability 未受剪切應力抑制，高流量組（550 µL/min）培養4天后 viability 顯著提升28.2%。 2.4 評估藥物滲透特性：以抗腫瘤藥物米托蒽醌（Mitoxantrone）為例：Kirkstall Quasi Vivo系統通過動態灌注施加剪切應力，可顯著改善PBMEC的BBB表型，包括緊密連接形成、TEER維持和藥物外排功能。該模型無需共培養星形膠質細胞，僅通過PBMEC與星形膠質細胞條件培養基（ACM）即可構建高TEER屏障（448.1 Ω·cm2），優于多數現有模型。 米托蒽醌滲透實驗證實，動態灌注下BBB的藥物限制能力增強，更接近體內生理狀態。 Kirkstall Quasi Vivo-PBMEC模型可用于評估CNS藥物的滲透潛力和細胞毒性，為新藥篩選提供更可靠的體外工具。 操作簡便，適合高通量研究。 該模型可進一步擴展至多細胞共培養（如周細胞、星形膠質細胞），或結合3D培養技術，更全面模擬體內BBB的復雜微環境。 本研究將Kirkstall Quasi Vivo系統與PBMEC結合，構建了可重復、高TEER的體外BBB模型，為解決中樞神經系統藥物遞送難題提供了新的技術路徑。Kirkstall Quasi Vivo系統通過模擬生理剪切應力，靜態模型的力學環境缺失，為BBB的生理功能研究和藥物開發提供了更貼近體內環境的實驗平臺。
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Kilby 3D-clinostat 旋轉細胞培養儀，
Kilby Gravity 微/超重力三維細胞培養系統，
3D回轉重力環境模擬系統，隨機定位儀，
類器官芯片搖擺灌注儀，
Kirkstall 類器官串聯芯片灌流仿生構建系統
