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저자정보
Ke Wang (State Key Laboratory of Agricultural Microbiology College of Veterinary Medicine Huazhong Agricultural University) Chao Sun (School of Life Sciences Northwestern Polytechnical University) Povilas Dumčius (Department of Electrical and Electronic Engineer ing School of Engineering Cardif University) Hongxin Zhang (State Key Laboratory of Agricultural Microbiology College of Veterinary Medicine Huazhong Agricultural University) Hanlin Liao (State Key Laboratory of Agricultural Microbiology College of Veterinary Medicine Huazhong Agricultural University) Zhenlin Wu (School of Optoelectronic Engineering and Instrumentation Science Dalian University of Technology) Liangfei Tian (Department of Biomedical Engineering MOE Key Laboratory of Biomedical Engineering Zhejiang University) Wang Peng (College of Engineering Huazhong Agricultural University) Yongqing Fu (Faculty of Engineering and Environment Northumbria University) Jun Wei (iRegene Therapeutics Co. Ltd) Meng Cai (iRegene Therapeutics Co. Ltd) Yi Zhong (Department of Oncology Hubei Cancer Hospital Tongji Medical College Huazhong University of Science and Technology) Xiaoyu Li (Department of Oncology Hubei Cancer Hospital Tongji Medical College Huazhong University of Science and Technology) Xin Yang (Department of Electrical and Electronic Engineer ing School of Engineering Cardif University) Min Cui (State Key Laboratory of Agricultural Microbiology College of Veterinary Medicine Huazhong Agricultural University)
저널정보
한국생체재료학회 생체재료학회지 생체재료학회지 제27권
발행연도
2023.3
수록면
1,738 - 1,753 (16page)
DOI
https://doi.org/10.1186/s40824-023-00406-6

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Background Blood–brain barrier (BBB) is a crucial but dynamic structure that functions as a gatekeeper for the cen tral nervous system (CNS). Managing sufcient substances across the BBB is a major challenge, especially in the devel opment of therapeutics for CNS disorders. Methods To achieve an efcient, fast and safe strategy for BBB opening, an acoustofuidic transwell (AFT) was devel oped for reversible disruption of the BBB. The proposed AFT was consisted of a transwell insert where the BBB model was established, and a surface acoustic wave (SAW) transducer realized using open-source electronics based on printed circuit board techniques. Results In the AFT device, the SAW produced acousto-mechanical stimulations to the BBB model resulting in decreased transendothelial electrical resistance in a dose dependent manner, indicating the disruption of the BBB. Moreover, SAW stimulation enhanced transendothelial permeability to sodium fuorescein and FITC-dextran with vari ous molecular weight in the AFT device. Further study indicated BBB opening was mainly attributed to the apparent stretching of intercellular spaces. An in vivo study using a zebrafsh model demonstrated SAW exposure promoted penetration of sodium fuorescein to the CNS. Conclusions In summary, AFT efectively disrupts the BBB under the SAW stimulation, which is promising as a new drug delivery methodology for neurodegenerative diseases
#Acoustofuidic transwell #Blood–brain barrier #Surface acoustic wave #Human brain microvascular endothelial cells #Transendothelial electrical resistance

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