模擬體內細胞生長環境：該系統能讓細胞在三維空間中生長、增殖和分化，形成類似體內組織的結構，同時模擬體內細胞所受的力學微環境，使培養的細胞更接近體內真實狀態，有助于構建更完整、功能更接近真實血腦屏障的結構。

增強細胞間相互作用：有利于細胞間通過直接接觸和分泌信號分子進行交流，對于維持內皮細胞間緊密連接的完整性，以及內皮細胞與星形膠質細胞等之間的信號傳遞至關重要，從而更準確地模擬血腦屏障的功能。

模擬疾病狀態下的細胞變化：在微重力環境三維細胞培養系統中，可以通過對細胞施加相應的疾病相關刺激，如加入 Aβ 寡聚體模擬阿爾茨海默病，進行氧 / 葡萄糖剝奪模擬腦缺血等，來觀察血腦屏障細胞在類似疾病狀態下的形態、功能、基因表達和信號通路等方面的變化，深入了解血腦屏障功能障礙的發生機制。

觀察細胞在力學微環境改變時的響應：該系統能夠模擬不同的力學條件，借此觀察血腦屏障細胞在力學微環境改變時的響應，例如細胞骨架的重組、緊密連接蛋白的表達變化等，進一步揭示力學因素在血腦屏障功能障礙中的作用。

評估藥物對血腦屏障的影響：利用該系統培養的血腦屏障模型更接近體內真實情況，可用于評估藥物對血腦屏障通透性、細胞活力、緊密連接完整性等方面的影響，準確預測藥物在體內的療效和毒性，減少藥物研發的成本和風險。

篩選具有腦靶向性的藥物載體：通過在微重力環境三維細胞培養系統中研究藥物載體與血腦屏障細胞的相互作用，篩選出能夠有效攜帶藥物透過血腦屏障的載體，提高藥物在中樞神經系統的遞送效率，為腦靶向藥物遞送系統的研發提供實驗依據。