SynBBB血腦屏障模型器官芯片具有中央腔室和側(cè)翼微通道的片上器官能夠創(chuàng)建大腦的3D組織模型，從而加速對細(xì)胞相互作用、外滲和藥物輸送的實時研究。其提供了形態(tài)和生物學(xué)上逼真的微環(huán)境，可以更加準(zhǔn)確地描述體內(nèi)實際情況。
有三種可選形式：僅有芯片，入門工具包和實驗套裝
SynBBB是一種微流控芯片器件，可以通過與跨血腦屏障（BBB）的內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行通訊的大腦組織細(xì)胞的組織學(xué)切片的復(fù)制，來重現(xiàn)大腦在體內(nèi)微環(huán)境中的復(fù)雜性。通過生化或電學(xué)分析，在SynBBB模型中很容易觀察到組織細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞之間的相互作用。
SynBBB是目前微流控領(lǐng)域的一款BBB體外模型芯片，其可以：
● 體內(nèi)精確的血流動力學(xué)切應(yīng)力
● 實時觀察藥物轉(zhuǎn)運、細(xì)胞和屏障功能
● 兼容標(biāo)準(zhǔn)分析儀器
● 健壯且易于使用的協(xié)議
此外，該芯片模型提供的IMN2 TEER選項允許您能夠準(zhǔn)確地測量電阻，從而提供了一種非侵入性方法來實時監(jiān)測緊密結(jié)合部位。實際上，可以通過測量細(xì)胞之間的細(xì)胞間空間中的電阻變化來評估細(xì)胞之間緊密連接的形成例如血腦屏障。SynVivo細(xì)胞阻抗分析儀與SynBBB TEER器件的結(jié)合使用，可以測量電阻抗。
要進(jìn)行SynBBB分析，有2種套裝可供您選擇：
起始套裝 | 實驗套裝 |
10個SynBBB芯片（選擇IMN2徑向，IMN2線性或IMN2徑向TEER共培養(yǎng)芯片） | 10個SynBBB芯片（選擇IMN2徑向，IMN2線性或IMN2徑向TEER共培養(yǎng)芯片） |
相關(guān)配件包含導(dǎo)管，針頭和注射器等 | 相關(guān)配件包含導(dǎo)管，針頭和注射器等 |
氣動注入器件（用于去除導(dǎo)管中的空氣） | 氣動注入器件（用于去除導(dǎo)管中的空氣） |
細(xì)胞阻抗分析儀*（SynBBB TEER測量必需） | 細(xì)胞阻抗分析儀*（SynBBB TEER測量必需） |
*僅包含在IMN2-TEER起始套裝中 |
也可以單獨訂購芯片 |
規(guī)格參數(shù)
用于開發(fā)BBB模型器件的示意圖。頂腔（外通道）用于培養(yǎng)血管（內(nèi)皮細(xì)胞），而基底外側(cè)腔（中央腔）用于培養(yǎng)腦組織細(xì)胞（astrocytes, pericytes, or neurons）。多孔結(jié)構(gòu)使血管細(xì)胞與組織之間能夠進(jìn)行通訊。外通道寬度（OC），行進(jìn)寬度（T），狹縫間距（SS），狹縫寬度（WS）。
應(yīng)用
已經(jīng)開發(fā)出來的許多共培養(yǎng)方案已經(jīng)建立與組織細(xì)胞連通的真正的血管單層。在這些芯片中生長的人類細(xì)胞保留了與真實組織中相似的生物學(xué)表型。領(lǐng)先的研究人員已經(jīng)證實，與使用常規(guī)培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)的細(xì)胞相比，這些芯片中生長的細(xì)胞能更準(zhǔn)確地反映體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的細(xì)胞行為。
微流控器官芯片可用于研究細(xì)胞/顆粒粘附以及細(xì)胞間或細(xì)胞間相互作用，并已在神經(jīng)科學(xué)、腫瘤學(xué)、炎癥和毒理學(xué)應(yīng)用中得到了廣泛驗證。
與在靜態(tài)條件下進(jìn)行的96孔板或8孔板或孔板測試不同，這些芯片再現(xiàn)了用于評估細(xì)胞-藥物和細(xì)胞-細(xì)胞相互作用的實時動態(tài)條件，從而為研究和闡明成功與失敗的機制提供了準(zhǔn)確的體外平臺。與體內(nèi)動物研究相比，它們可以在受控環(huán)境中進(jìn)行的實時可視化和分析。
在生理流體流動的條件下，您可以研究以下過程中的相互作用：
● 炎癥（白細(xì)胞-內(nèi)皮細(xì)胞）
● 癌癥發(fā)展（腫瘤-內(nèi)皮細(xì)胞）
● 血栓形成（血小板-內(nèi)皮細(xì)胞）
● 感染（微生物-內(nèi)皮細(xì)胞）
3D癌癥模型
您可以創(chuàng)建基于微流體3D細(xì)胞的實驗平臺，以在生理上現(xiàn)實的腫瘤微環(huán)境中進(jìn)行定量評估。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r可視化和分析細(xì)胞-細(xì)胞和細(xì)胞-藥物相互作用，包括（a）跨血管壁運輸，和（b）遞送至腫瘤。使用這些模型可以使腫瘤學(xué)研究的許多領(lǐng)域受益。這些包括：（1）理解腫瘤微環(huán)境（細(xì)胞活力，增殖，侵襲以及腫瘤基質(zhì)和腫瘤-內(nèi)皮相互作用）的基礎(chǔ)研究； （2）篩選藥物的功效，毒性和滲透性。
設(shè)計1的芯片用于研究癌癥轉(zhuǎn)移。這是一個多步驟的過程，始于癌細(xì)胞離開原始腫瘤部位，然后通過血液或淋巴系統(tǒng)遷移到身體的遠(yuǎn)處。 該過程涉及復(fù)雜的步驟，包括通過轉(zhuǎn)移性腫瘤細(xì)胞破壞細(xì)胞外基質(zhì)，逃逸到循環(huán)系統(tǒng)中，在較遠(yuǎn)位置粘附到血管壁，隨后遷移/侵入組織和隨后的增殖。
設(shè)計2的芯片適用于藥物篩選。藥物或遞送系統(tǒng)（納米顆粒，聚合物，脂質(zhì)體等）可以在靜態(tài)和生理流體流動條件下通過血管通道或直接在腫瘤腔內(nèi)注入，并且可以在模擬體內(nèi)條件的同時實時觀察到它們的反應(yīng) 。
3D癌癥模型芯片技術(shù)手冊，here
血腦屏障模型芯片
BBB 3D模型通過模仿與BBB上皮內(nèi)皮細(xì)胞通訊的腦組織細(xì)胞的組織學(xué)來重建體內(nèi)微環(huán)境。在該模型中，使用生理流體流很容易實現(xiàn)在Transwell模型中無法實現(xiàn)的剪切誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞緊密連接。腦組織細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞之間的相互作用很容易在此分析中觀察到。Transwell模型不允許實時顯示這些細(xì)胞的相互作用，這對于了解BBB微環(huán)境至關(guān)重要。
設(shè)計1的芯片-選項A（狹縫屏障）是一種高度通用的器官培養(yǎng)芯片，可用于以下方面的研究：
● 緊密連接蛋白：確定緊密連接蛋白的水平，即調(diào)節(jié)BBB的小帶閉合蛋白，claudins和occludins。
● 轉(zhuǎn)運蛋白：分析正常和功能異常的血腦屏障中轉(zhuǎn)運蛋白例如Pgp的功能。
● 藥物滲透性：評估治療劑和小分子在BBB內(nèi)皮中的實時滲透性。
● 炎癥：了解炎癥反應(yīng)對血腦屏障調(diào)節(jié)的潛在機制。
● 細(xì)胞遷移：可視化并量化免疫細(xì)胞在BBB中的實時遷移。
● 滲透性變化：對正常和功能異常的血腦屏障進(jìn)行基因組，蛋白質(zhì)組和代謝分析。
● 神經(jīng)毒性：分析化學(xué)，生物和物理試劑對血腦屏障細(xì)胞的毒性作用。
● 神經(jīng)腫瘤學(xué)：研究腫瘤細(xì)胞對血腦屏障的影響。
該參考文獻(xiàn)介紹了BBB 3D模型應(yīng)用的科學(xué)出版物
A Novel Dynamic Neonatal Blood-Brain Barrier on a Chip. S. Deosarkar, B. Prabhakarpandian, B. Wang, J.B. Sheffield, B. Krynska, M. Kiani. PLOS ONE, 2015
3D BBB模型芯片的技術(shù)手冊，here
毒理學(xué)模型
當(dāng)前的體外模型在靜態(tài)條件下使用細(xì)胞的2D單層或3D聚集體來研究藥物毒性。這些模型無法重現(xiàn)體內(nèi)的生理特征，例如被研究的特定器官的形態(tài)大小，生理血流和細(xì)胞（生物）組成。其他微流體模型采用基于膜的上下兩室架構(gòu)，固有地限制了關(guān)鍵的所需功能，例如實時可視化以及同時分析多細(xì)胞培養(yǎng)物的能力。
具有設(shè)計1和2-選項A（狹縫屏障）的芯片是唯一具有實時光學(xué)監(jiān)控和多隔室，多細(xì)胞架構(gòu)且試劑需求低的3D毒理學(xué)模型。該器官芯片的其他好處是：
● 生理上逼真的形態(tài)，流體和3D細(xì)胞條件
● 具有所需器官特定架構(gòu)的通用平臺
● 大大減少了成本和時間
● 易用的芯片使用協(xié)議
● 與標(biāo)準(zhǔn)分析儀器兼容，可用于芯片內(nèi)和芯片外分析，包括用于系統(tǒng)生物學(xué)和生物信息學(xué)分析的Omic方法論
毒理學(xué)模型芯片技術(shù)手冊，here
炎癥模型（滾動、粘附和遷移分析）
炎癥模型可以在現(xiàn)實和動態(tài)的環(huán)境中研究整個炎癥的途徑。通過創(chuàng)建細(xì)胞共培養(yǎng)物和內(nèi)皮細(xì)胞管腔，該芯片可模仿生理現(xiàn)實模型，其中包括流動和剪切。該芯片可以實時跟蹤滾動，粘附和遷移過程。
使用設(shè)計1或2-選項B（支柱屏障），您可以創(chuàng)建提供實際測試環(huán)境的炎癥模型，其中包括：
● 微血管環(huán)境中的生理切應(yīng)力
● 具有完全封閉腔的體內(nèi)類血管形態(tài)
● 細(xì)胞間相互作用的共培養(yǎng)能力
● 單個實驗的實時定量滾動，粘附和遷移數(shù)據(jù)
炎癥模型芯片技術(shù)手冊，here
如下視頻介紹了如何使用這些器官芯片
Alternate method for Priming the device - Passive Priming
Tumor Cell Seeding and Simple Migration Assay Setup
Co-Culture of Endothelial Cells
