由范登比尔特综合生物系统研究与教育学院(VIIBRE)组成的跨学科研究团队，由戈登·凯恩大学教授约翰·维克斯沃(John Wikswo)领导，他们报告说，他们已经开发出一种克服了该关键系统先前模型局限性的微流体装置，并且已经使用它被称为“沉默杀手”，用于研究脑部炎症，因为它不会引起疼痛，但会导致神经退行性疾病，例如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病。最近的研究还表明，它可能是更广泛的问题的基础，从认知受损到抑郁甚至精神分裂症。

该项目是一项7000万美元的“药物测试组织芯片”计划的一部分，该计划由美国国立卫生研究院国家转化科学促进中心资助。其目的是开发人体芯片技术，以便以更快，更便宜，更有效和更可靠的方式评估新药的安全性和有效性。

近年来，了解血脑屏障如何发挥作用的重要性日益提高，因为医学研究人员发现，这种关键结构与广泛的脑部疾病有关，从中风到阿尔茨海默氏症和帕金森氏病，再到钝性外伤和脑部炎症。

尽管它很重要，但是科学家们仍然难以创建保护大脑的复杂生物系统的忠实实验室模型。先前的模型要么是静态的，所以没有重现关键的血流影响，要么它们不支持人类血脑屏障中发现的所有细胞类型。

在芯片上创建血脑屏障

研究人员将这种新设备称为芯片上的神经血管单元(NVU)，它克服了这些问题。它由一个小空腔组成，该空腔长五分之一英寸，宽十分之一英寸，厚三分之二英寸，使人的大脑总体积约为百万分之一。空腔被一层薄薄的多孔膜划分为一个上腔室和一个下腔室，上腔室充当屏障的大脑侧，下腔室充当血液或血管侧。两个腔室都连接到与微泵相连的独立微通道，从而可以对其进行独立灌注和采样。

为了创建人造血脑屏障，研究人员首先将设备翻转过来，使血管腔位于顶部，并注入专门的人内皮细胞。他们发现，如果在此期间保持稳定的流体流过腔室，则留给自身形成无形斑点的内皮细胞始终会平行于流向定向。这种取向是人类血脑屏障中内皮细胞的特征，在许多先前的模型中一直缺乏。