一、研究背景与目的
 1. 血脑屏障的重要性  
血脑屏障（BBB）是中枢神经系统（CNS）的关键保护屏障，通过紧密连接蛋白、主动转运蛋白和酶代谢过程限制药物渗透，是CNS疾病药物开发的主要障碍。

 2. 现有体外模型的局限性     
- 多数模型（如hCMEC/D3细胞、啮齿类原代内皮细胞）的跨内皮电阻（TEER）低（140–300 Ω·cm²），BBB表型不足。     
- 干细胞来源模型虽TEER高（3000–4000 Ω·cm²），但培养成本高、操作复杂。     
- 静态培养缺乏生理剪切应力，难以模拟体内BBB的力学环境。 
 
3. 研究目标 阿斯顿大学药学院 Basma Elbakary et al.利用Kirkstall Quasi Vivo 动态灌注系统， 构建基于猪脑微血管内皮细胞（PBMEC）的高TEER体外BBB模型，评估剪切应力对屏障功能的影响及药物渗透特性。   二、北京基尔比生物公司Kirkstall Quasi Vivo 动态灌注系统的功能与应用 
1. 系统设计与工作原理     
包含串联chambers、培养基 reservoir、微流泵等，通过调节流量（275–550 µL/min）模拟生理剪切应力（4–30 dyne/cm²），促进细胞接触流体力学刺激。   


2. 在BBB模型中的具体应用      
2.1 优化剪切应力条件：通过低流量（275 µL/min）和高流量（550 µL/min）测试，确定550 µL/min为最优流量，可促进PBMEC紧密连接蛋白ZO-1的定位与表达。     
2.2 维持高TEER值：动态灌注下，PBMEC单层的TEER值显著高于静态培养；第4天TEER达35.7 Ω·cm²（静态为21 Ω·cm²），并维持至第7天。 加入紧密连接诱导剂后，动态组TEER峰值达448.1 Ω·cm²（静态为306.3 Ω·cm²）。    
2.3 调控细胞形态与功能： 剪切应力诱导PBMEC沿血流方向重排，ZO-1蛋白在细胞间连接区的荧光强度增加1.52倍（48小时后），紧密连接“solidity”提高1.21倍。  细胞 viability 未受剪切应力抑制，高流量组（550 µL/min）培养4天后 viability 显著提升28.2%。     
2.4 评估药物渗透特性：以抗肿瘤药物米托蒽醌（Mitoxantrone）为例：
三、研究结果与结论  1. 核心发现       
Kirkstall Quasi Vivo系统通过动态灌注施加剪切应力，可显著改善PBMEC的BBB表型，包括紧密连接形成、TEER维持和药物外排功能。该模型无需共培养星形胶质细胞，仅通过PBMEC与星形胶质细胞条件培养基（ACM）即可构建高TEER屏障（448.1 Ω·cm²），优于多数现有模型。 米托蒽醌渗透实验证实，动态灌注下BBB的药物限制能力增强，更接近体内生理状态。 



2. 药物开发应用价值     
Kirkstall Quasi Vivo-PBMEC模型可用于评估CNS药物的渗透潜力和细胞毒性，为新药筛选提供更可靠的体外工具。 操作简便，适合高通量研究。 该模型可进一步扩展至多细胞共培养（如周细胞、星形胶质细胞），或结合3D培养技术，更全面模拟体内BBB的复杂微环境。
 
 四、关键数据对比 


五、研究意义 
本研究首次将北京基尔比生物科技公司Kirkstall Quasi Vivo系统与PBMEC结合，构建了可重复、高TEER的体外BBB模型，为解决中枢神经系统药物递送难题提供了新的技术路径。Kirkstall Quasi Vivo系统通过模拟生理剪切应力，填补了静态模型的力学环境缺失，为BBB的生理功能研究和药物开发提供了更贴近体内环境的实验平台。