美国微生物学会期刊《微生物学光谱》近日发表了一项研究，以色列和意大利的研究人员基于类器官芯片构建血脑屏障模型，该模型的研究可能有助于预防新生儿脑膜炎。

类器官芯片以微芯片为模型，包含微小的通道，这些通道内排列着活的人体器官细胞和其他排列着人类血管细胞的通道。 在这种情况下，研究人员在芯片内的人类脉管系统细胞顶部培养了人类神经元和神经胶质细胞，后者通过膜与其他细胞类型分开，就像在人类和其他动物中一样。

然后，研究人员通过用几种引起脑膜炎的大肠杆菌菌株中的一种感染每个芯片来测试这些芯片，这些大肠杆菌菌株会感染新生儿。 他们从新生儿脑膜炎病例中分离出这些菌株，这是一种标准脑膜炎疫苗无法预防的感染。 脑膜炎菌株导致芯片中生长的神经元退化，并最终死亡。

萨戈尔神经科学学院生物医学工程系的通讯作者 Ben M. Maoz 博士表示，开发该类器官芯片模型的首要目标是加快治疗新生儿脑膜炎的药物开发。 

新生儿脑膜炎是一种严重的感染性疾病，每年约感染 1% 的新生儿，在发展中国家死亡率约为 50%，在工业化国家死亡率为 8-12.5%。 感染脑膜炎的新生儿即使在康复后仍然很容易患上其它神经退行性疾病。

然而，60% 到 90% 的实验药物在动物身上测试安全性和有效性时有效，但在人体测试时却失败了。这是因为动物模型最多只是粗略地近似人类生理学。 马兹表示，在器官芯片上测试药物在预测人类疗效和安全性方面将更加准确。 它还将比动物测试更快、更便宜，在几小时内而不是几周、几个月甚至几年内提供答案。

Maoz 说，类器官芯片还可用于研究其他病理如何影响血脑屏障。

Maoz 和他的合作者目前正在研究帕金森病和某些药物（如甲基苯丙胺）如何影响芯片，以确定它们如何影响血脑屏障。 他们发现冰毒会打开血脑屏障，使血液中的有毒物质进入大脑，从而引起神经毒性。 就帕金森病而言，“我们看到血管功能障碍导致通透性更高。”

结语：血脑屏障（BBB）是人体重要的保护机制之一，BBB可以限制血液中的神经毒性物质、炎症因子、免疫细胞等进入大脑系统，并将大脑细胞中的代谢产物和神经毒性物质排出脑外。开发一种高仿生的体外BBB模型，在早期研发阶段预测药物透脑能力，有助于加快脑肿瘤治疗药物、CNS药物的开发。大橡科技开发了一款高通量屏障功能器官芯片IBAC M1，并基于M1芯片构建一个高仿生的BBB模型（IBAC BBB）。结果表明，IBAC BBB具有高仿生的屏障功能，不同药物在IBAC BBB模型上的透脑能力有很强的体内外相关性，是人体BBB屏障功能研究及药物透脑能力评估的理想工具。