突破血腦屏障研發瓶頸：利用 PrimeSurface™ 96V 培養盤輕鬆建構高仿生 3D BBB 模型
在開發中樞神經系統 (CNS) 藥物(如阿茲海默症、帕金森氏症)的過程中，血腦屏障 (Blood-Brain Barrier, BBB) 始終是那道最難跨越的牆。如何有效評估抗體、胜肽等大分子藥物的滲透效率，已成為藥研領域的當務之急。
最新研究文獻提出了一種突破性方案：利用人類條件永生化細胞結合 PrimeSurface™ 96V 培養盤，只需 4 天即可建立高仿生的 3D 多細胞球體BBB模型 (hiMCS-BBB)。
一、 為什麼 hiMCS-BBB 模型能精準模擬人體環境？
一個合格的 BBB 模型必須重現體內那道「堅不可摧的牆」。hiMCS-BBB 模型具備以下三大核心優勢：
1. 完美還原生理結構：精確三層細胞組成
此模型不只是細胞的堆疊，而是忠實還原了體內 BBB 的微環境：
- 中央核心：由星狀細胞 (HASTR/ci35) 凝聚而成。
- 中層結構：由腦周細胞 (HBPC/ci37) 緊密包覆。
- 最外層屏障：由腦微血管內皮細胞 (HBMEC/ci18) 構成，作為藥物進入大腦的第一線戰場。
圖片來源: Ryuto Isogai et al., 2022. (Figure 2 & 3)
2. 全面驗證的關鍵生理功能
該模型成功模擬了導致 CNS 藥物研發困難的多項關鍵機制：
- 受體介導轉胞吞作用 (RMT)：驗證模型具備主動穿透功能，這對於開發利用轉鐵蛋白或胰島素受體的新一代藥物遞送系統 (DDS) 至關重要。
- 物理屏障完整性：具備緊密連接 (Tight junctions)，能有效限制小分子螢光染劑（如 Lucifer Yellow）從細胞間隙滲漏。
- 外排轉運蛋白活性：能模擬體內將藥物排出腦部的防禦行為（如 Rhodamine123 測試）。
- 營養與胜肽轉運：可評估葡萄糖衍生物的轉運及近年熱門的胜肽類藥物通透性。
圖片來源: Ryuto Isogai et al., 2022. (Figure 5)
3. 高擴展性與低技術門檻
使用永生化細胞解決了原代細胞來源不穩定的問題。研究者只需透過溫度調節即可切換細胞狀態，操作簡便且無須特殊設備，極大化了實驗的生產規模。
二、 關鍵利器：為何必須指定使用 PrimeSurface™ 96V 培養盤？
在建構過程中，PrimeSurface™ 96V 培養盤 並非只是容器，而是決定模型成敗的關鍵基座。
- 超低附著特性 (Ultra-low Attachment)：一般的培養盤會促進細胞 2D 平鋪。PrimeSurface™ 的特殊超親水表面能防止細胞貼附，迫使星狀細胞在接種後只能彼此黏附，順利形成 3D 立體球狀核心。
- 獨家 V 型底設計 (V-bottom)：利用重力將細胞精準導向孔洞最底端，確保形成「單一」且緊密的球體。這為後續層疊周細胞與內皮細胞提供了完美的幾何基座，若使用一般平底盤，細胞將無法自然成球，影響實驗再現性。
- 高通量評估優勢：標準 96 孔規格可完美對接自動化設備，滿足藥廠對大規模藥物篩選的高效率需求。
三、 實驗流程：四天輕鬆組裝 hiMCS-BBB 模型
利用 PrimeSurface™ 96V 培養盤，只需簡便步驟：
1. Day 0：接種星狀細胞，在 V 型底形成 3D 中央核心。
2. Day 1：加入腦周細胞，形成中間包覆層。
3. Day 2：加入腦微血管內皮細胞，建構最外層 BBB 屏障。
4. Day 4：模型熟成，即可進行通透性與功能性試驗。
總結
hiMCS-BBB 模型結合了人類永生化細胞的穩定性與 PrimeSurface™ 96V Plate 的精準成球技術，為 CNS 疾病藥物開發提供了一個標準化、高仿生且高效的評估平台。
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文獻資料
MS-9096U
● lA novel regulator of cardiomyogenesis in pluripotent embryonic cells, Yasuda S, Hasegawa T, Hosono T, Satoh M, Watanabe K, Ono K, Shimizu S, Hayakawa T, Yamaguchi T, Suzuki K and Sato Y, Biochem. J., 437, 345-355 (2011)
● lThe Transcriptional and Epigenomic Foundations of Ground State Pluripotency, Marks H, Kalkan T, Menafra R, Denissov S, Jones K, Hofemeister H, Nichols J, Kranz A, Stewart F, Smith A, Stunnenberg H. G, Cell, 149, 590-604 (2012)
https://www.cell.com/fulltext/S0092-8674(12)00409-6?large_figure=true&mobileUi=0
● lSubregional specification of embryonic stem cell-derived ventral telencephalic tissues by timed and combinatory treatment with extrinsic signals, Danjo T, Eiraku M, Muguruma K, Watanabe K, Kawada M, Yanagawa Y, Rubenstein J. L., Sasai Y, J. Neurosci, 31(5), 1919-1933 (2011)
https://www.jneurosci.org/content/31/5/1919.short
MS-9096V
● lSelf-Formation of Optic Cups and Storable Stratified Neural Retina from Human ESCs, NakanoT, Ando S, Takata N, Kawada M, Mu guruma K, Sekiguchi K, Saito K, Yonemura S, Eiraku M, Sasai Y, Cell Stem Cell, 10 (6), 771-785 (2012)
https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(12)00242-1
● lIn Vitro Reconstruction of Mouse Seminiferous Tubules Supporting Germ Cell Differentiation, Yokonishi T, Sato T, Katagiri K, Komeya M, Kubota Y, Ogawa T, Biol Reprod., 89(1):15, 1–6 (2013)
https://academic.oup.com/biolreprod/article/89/1/15,%201-6/2514106?login=false
● lCardiac differentiation of human iPS cells, Kanda Y., Folia Pharmacol. Jpn. , 141, 32-36 (2013)
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23302946/
● lSelf-organization of axial polarity, inside-out layer pattern, and species-specific progenitor dynamics in human ES cell-derived neocortex, Kadoshima, T., Sakaguchi, H., Nakano, T., Soen, M., Ando, S., Eiraku, M., and Sasai, Y. , Proc Natl Acad Sci U S A 110, 20284-20289 (2013)
https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.1315710110
MS-9096W
● lEvaluation of novel high-throughput embryonic stem cell tests with new molecular markers for screening embryotoxic chemicals in vitro, Suzuki N, Ando S, Yamashita N, Horie N, Saito K, Toxi. Sci. , 124 (2), 460-471 (2011)
https://academic.oup.com/toxsci/article-abstract/124/2/460/1688992?login=false
MS-9035X ( 35Φ Dish )
● lGeneration of induced pluripotent stem cells from human adipose-derived stem cells without c-MYC, Aoki T, Ohnishi H, Oda Y, Tadokoro M, Sasao M, Kato H, Hattori K, Ohgushi H., Tissue Eng. Part A. 16 (7), 2197-2206 (2010)
https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ten.tea.2009.0747
● lInduction of pluripotent stem cells from human third molar mesenchymal stromal cells, Oda Y, Yoshimura Y, Ohnishi H, Tadokoro M, Katsube Y, Sasao M, Kubo Y, Hattori K, Saito S, Horimoto K, Yuba S, Ohgushi H, J .Biol. Chem., 285 (38), 29270-29278 (2010)
https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)52646-X/fulltext
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