Mikrofluidisches Modell der Blut-Hirn-Schranke

Abstract:
Die Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems, wie Epilepsie oder Alzheimer, scheitert oft daran, dass Wirkstoffe nicht über die sogenannte Blut-Hirn-Schranke in das Gerhirn transportiert werden. Für die Untersuchung der Blut-Hirn-Schranke-Gängigkeit von Wirkstoffen sind derzeit keine aussagekräftigen Modelle verfügbar. Ergebnisse aus Tiermodelle sind nur bedingt mit der Situation im Menschen vergleichbar, während zweidimensionale, statische in vitro Modelle die Blut-Hirn-Schranke unzureichend nachbilden. Um diese Mängel zu adressieren, entwickeln wir ein neuartiges mikrofluidisches Modell der Blut-Hirn-Schranke, welches die in vivo Umgebung im Körper besser abbildet und dadurch verlässliche Vorhersagen über das Verhalten von Wirkstoffen an der Blut-Hirn-Schranke liefern soll. Das Modell ermöglicht i) den Aufbau einer drei dimensionalen, zellulären Architektur durch gezielte Zellpositionierung mittels Dielektrophorese, ii) die Abbildung körperähnlicher Nährstoff-, Sauerstoff- und Substanzgradienten im mikrofluidischen Flusssystem und iii) mechanische Stimulation der Zellen über Scherkräfte im kontinuierlichen Fluss.