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在脑损伤相关疾病的研究中，研究脑损伤导致的血脑屏障结构和生理功能的变化，将有助于我们了解相关病症的致病机制，并对治疗药物的药效进行评估。作为一种高分辨的检测手段，原子力显微术(AFM)能够在最接近生理环境的状态下，获得细胞等生物样本的的高分辨三维形貌图信息，以及其对生物样本机械性质的定量检测的能力，有望广泛应用于生物学研究的各个方向。建立一个有效的体外血脑屏障细胞模型，并把AFM引入血脑屏障结构和生理功能的研究，必将使我们在相关病理研究中获得新的认识。
本文建立了具有紧密联合结构特点的大鼠脑微血管内皮细胞(rCMECs)体外培养模型，并进行了脑微血管内皮细胞相关病生理过程的原子力显微术研究。以大鼠脑皮质微血管段过滤法为基础构建了适合AFM检测的紧密联合的rCMECs细胞模型，并使用AFM对rCMECs细胞进行形态学和机械学的表征。利用建立好的细胞模型，通过无血清培养和H202刺激处理模拟了体内血脑屏障内皮细胞的受损过程；并且将AFM检测细胞表面形态特征、荧光显微术观察药物分子在细胞中的定位和细胞骨架变化以及细胞凋亡的检测相结合，较为全面地评估了C60(C(COOH)2)2对rCMECs细胞的作用。研究发现，受损细胞表面会产生大量的囊泡结构，而这些结构很可能导致细胞层通透性的增大；C60(C(COOH)2)2能够选择性的进入氧化损伤的rCMECs细胞，抑制细胞凋亡和促进细胞骨架蛋白修复。通过修饰特异性识别AFM探针，对rCMECs表达的黏附相关因子进行识别检测。本文建立的适合AFM检测的具有紧密联合结构特征的rCMECs细胞模型可以为相关疾病的研究提供一个有效的平台，而AFM和经典生物学研究方法的结合将为生物学的研究提供更加全面的认识。