A biológiai gátak – mint a bélhám, a légutak hámja vagy a vér-agy gát – fontos védelmi rendszerei a szervezetünknek, amelyek a tápanyagok bejuttatásában és az információ átadásában is jelentős szerepet játszanak. Megakadályozzák a kórokozók vagy káros anyagok bejutását a szervezetünkbe és kiemelten fontos szervünkbe, az agyba. A gátrendszerek működésének zavara súlyos következményekhez vezethet, így például a vér-agy gát sérülése a központi idegrendszert érintő különböző kórállapotok kialakulásában kiváltó okként vagy a kórfolyamat eredményeként hozzájárul az idegsejtek károsodásához. A biológiai gátak számos gyógyszer felszívódását és idegrendszeri bejutását korlátozzák, ami sok betegség gyógyítását megnehezíti. Azonban a szöveti barrierek egyes élettani folyamatai és a kórokozók által használt útvonalak kiaknázhatók a gyógyszerbejuttatás fokozására.

A biológiai gátrendszerek kutatásában nagy szerepet játszanak a sejttenyészetes modellek, amelyeket széles körben alkalmaznak élettani, kórtani és gyógyszertani vizsgálatokban. Ezek a modellek különösen értékesek a hatóanyagok sejtekre kifejtett hatásának és gátakon való átjutásának feltárásában, valamint fokozott gyógyszerátjutást és hatóanyagok célzott agyi bejuttatását lehetővé tevő eljárások kidolgozásában.

Az előadásban bemutatom a biológiai gátak legújabb modelljeit, amelyeket két vagy három sejttípus együttes tenyésztésével chipeszközökön hoztunk létre. Szó lesz a gátrendszereken keresztüli anyagátjutást növelő módszerekről, így a sejtkapcsolatok kismolekulákkal és kapcsolófehérjékre ható peptidekkel való gyors és visszafordítható megnyitásáról, valamint a vér-agy gáton keresztüli célzott gyógyszerátjuttatást biztosító nanorészecskékről. Végül néhány betegség példáján keresztül ismertetem egyes kóroki tényezők károsító hatását a biológiai gátak működésére, illetve a kivédésükre alkalmas hatóanyagokat.