在體外血腦屏障（BBB）藥物滲透性研究中，蛋白結合率是決定藥物有效穿透的關鍵參數之一。血漿蛋白（主要是白蛋白和α1-酸性糖蛋白）與藥物的結合會顯著影響游離藥物濃度，從而改變藥物的表觀滲透性。
根據游離藥物假說，只有未與蛋白結合的自由藥物分子才能穿透血腦屏障。當藥物蛋白結合率超過90%時，可供滲透的有效藥物濃度將大幅降低。這種結合作用還可能干擾載體介導的轉運過程，例如白蛋白結合會競爭性抑制L-DOPA通過LAT1轉運體的跨膜轉運。
在實驗設計時，必須考慮蛋白結合的影響。建議在培養基中添加5%人血清白蛋白（HSA）以模擬生理環境。以抗癲癇藥丙戊酸為例，在含蛋白條件下其結合率檢測偏差可控制在15%以內。數據分析時需計算經游離藥物校正的滲透系數（Papp,corr=Pappfu），如華法林因其僅1%的游離藥物分數，需要將表觀滲透系數校正99倍。
這一現象對藥物研發具有重要啟示。對于蛋白結合率高的靶向藥物（如BTK抑制劑），體外實驗若忽略蛋白結合因素，可能會嚴重高估其腦部滲透性。某BTK抑制劑的測試數據顯示，在無蛋白培養基中Papp為8.2×10?? cms，而添加HSA后驟降至0.9×10?? cms（游離分數11%），差異近10倍。
為優化藥物設計，可采取兩種策略：一是通過結構修飾（如增加極性基團）降低蛋白結合率；二是開發白蛋白納米載體，利用腦瘤組織中SPARC蛋白的高表達實現靶向遞送。這些發現強調，體外BBB滲透性研究必須嚴格模擬體內蛋白環境，才能獲得具有預測價值的實驗結果。
北京愛思益普生物科技股份有限公司擁有完整的服務鏈，從轉鐵蛋白受體的優化選擇到CNS-PK 動物技術一系列平臺。
體外BBB模型中的通透性（轉胞吞作用）檢測平臺：
我們用hCMEC/D3， bEnd.3 和U251構建了一系列的體外血腦屏障模型用于檢測抗體透過血腦屏障的通透性。
Transwell-BBB模型列表
Ø hCMEC/D3和bEnd.3單細胞模型
Ø hCMEC/D3和U251細胞的共培養模型
Ø bEnd.3和U251細胞的共培養模型
