醫(yī)學研究又一重大進步!3D打印仿生血腦屏障無需動物測試

lydiazhang   2017-12-22 09:55:57

血腦屏障(BBB)可能聽起來像一個避免恐怖電影的評級系統(tǒng),但實際上它是一個半滲透膜,負責限制和調節(jié)神經(jīng)毒性化合物,疾病和循環(huán)血液進入大腦。 它作為一種防御機制存在,可以保護大腦避免與體內攜帶的破壞性實體直接接觸。 通常情況下,這是重要的維持強大的防御。 然而,有時醫(yī)學治療需要能夠超越這個生物屏障而不破壞它。 現(xiàn)在在納米醫(yī)學時代尤其如此,當時已經(jīng)開發(fā)出治療腦癌,神經(jīng)生長疾病,甚至創(chuàng)傷性腦損傷的治療方法。

為了推進這些重要領域的醫(yī)學研究,在準確代表血腦屏障的環(huán)境中運作是非常重要的。 因此,研究人員已經(jīng)轉向動物主題,這是一個重大的倫理道德問題。 因此,人們的愿望是創(chuàng)造出一種生物的替代品,但是對目前的制造技術的限制使得這種模型無法生產。 那就是,直到現(xiàn)在。 在最近發(fā)表在“雜志”上的一篇文章中,小型研究人員詳細介紹了高分辨率3D打印方面的一個突破,使他們能夠“以1:1的比例忠實再現(xiàn)神經(jīng)血管系統(tǒng)的微毛細血管”。正如Gianni Ciofani, 意大利理工大學教授,意大利理工學院Smart Bio-Interfaces小組首席研究員:

“在我們的實驗室開發(fā)的生物混合BBB允許[一]進行不同藥物/化合物/ nanovectors的高通量篩選,并評估其跨越血腦屏障的能力。 此外,我們的生物混合平臺允許[一個]通過避免使用動物模型嚴格研究BBB過境,從而克服與大腦的稀缺可及性有關的問題,并限制了重要的倫理關注?!?/span>

這種模擬BBB對開發(fā)藥物可跨越邊界的方法很重要,因為目前存在具有解決腦疾病的巨大潛力的藥物化合物,但目前無法穿透屏障。 所建立的模型由多孔微管組成,所述微管提供內皮細胞可以在其上生長的支架,以便產生膜中存在的屏障的復制品。 這將使醫(yī)學研究人員能夠在真實環(huán)境中實時進行調查,以準確呈現(xiàn)在現(xiàn)實世界中進行干預的情況。 正如Ciofani所述:

“我們工作的新穎之處主要在于建立一個可靠的平臺來進行高通量的腦內藥物遞送定量研究。 體外模型提供了一個封閉的系統(tǒng),其中諸如藥物濃度,血流速度,pH和溫度的不同變量可以容易地被轉化和監(jiān)測,由此提供關于實時和在細胞/亞細胞的BBB穿越的寶貴和詳細的信息水平”。

這是研究藥物治療老年癡呆癥,帕金森病和ALS等疾病的重要方法,也是治療創(chuàng)傷性腦損傷的重要組成部分。 Ciofani總結說:

“我們堅信納米技術為基礎的解決方案,如納米載體和nanovectors神經(jīng)應用程序顯示巨大的潛在治療腦病...在這種情況下,新一代的遠程觸發(fā)智能納米材料代表,我們認為,未來的解決方案治療腦部疾病。 我們開發(fā)的BBB模型是實現(xiàn)這些目標的強大測試工具。

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