การซึมผ่านของหลอดเลือดกำหนดความสามารถของโมเลกุลในการส่งผ่านหลอดเลือดและไปถึงเนื้อเยื่อ ชั้นบาง ๆ ของเซลล์ที่ทำขึ้นหลอดเลือดเรียกว่า endothelium ควบคุมขนาดของโมเลกุลของก๊าซสารอาหารและน้ำที่สามารถซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อ ยกตัวอย่างเช่นการซึมผ่านของหลอดเลือดของออกซิเจนและโมเลกุลของคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้ผ่านไปได้ง่ายผ่าน endothelium โมเลกุลที่ใหญ่กว่าเช่นน้ำและสารที่ละลายในน้ำไม่สามารถซึมผ่านผนังหลอดเลือดได้ โมเลกุลเหล่านี้พึ่งพารูขุมขนเล็ก ๆ ภายในข้อต่อแคบของหลอดเลือดไปถึงเนื้อเยื่อ
มีหลายปัจจัยที่กำหนดการแทรกซึมของโมเลกุลซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาที่ซับซ้อนของสารเคมีในร่างกายมนุษย์ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเปปไทด์ที่ระบุว่าเป็นปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือด endothelial (VEGF) เป็นปัจจัยสำคัญของการซึมผ่านของหลอดเลือด มันทำหน้าที่ผ่านโดปามีนสารสื่อประสาทในสมองเพื่อบล็อกหรืออนุญาตให้โมเลกุลจากการยึดติดกับผนังหลอดเลือด
VEGF เชื่อมโยงกับโรคมะเร็งเพราะมันอาจกระตุ้นการรับของเซลล์และเพิ่มการซึมผ่านของหลอดเลือดของเซลล์มะเร็งเข้าสู่เนื้อเยื่อและกระแสเลือด นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการยับยั้งเปปไทด์นี้อาจป้องกันการแพร่กระจายของมะเร็งผ่านทางเลือด นอกจากนี้ยังอาจป้องกันไม่ให้ของเหลวสร้างขึ้นรอบ ๆ หัวใจที่โดปามีนยังควบคุมการซึมผ่านของหลอดเลือดในของเหลวในหลอดเลือด
การศึกษาในสัตว์โดยใช้แอนติบอดีบางชนิดแสดงให้เห็นว่าสามารถควบคุมการซึมผ่านของลำไส้ใหญ่สมองและมะเร็งเต้านม การทดสอบเหล่านี้ใช้การถ่ายภาพด้วยสีย้อมและแม่เหล็กเรโซแนนซ์ (MRI) เพื่อวัดจำนวนของเซลล์มะเร็งที่ข้ามกำแพงเลือด / สมอง นักวิจัยพบว่าประสบความสำเร็จในการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหวของเซลล์มะเร็งผ่านผนังหลอดเลือด
การศึกษาเกี่ยวกับการซึมผ่านของหลอดเลือดยังช่วยในการพัฒนายาที่สามารถข้ามกำแพงเลือด / สมองเพื่อรักษาโรค เริ่มแรกนักวิทยาศาสตร์พบว่าการขัดขวางสิ่งกีดขวางนี้เปิดทางให้สารพิษอื่นเข้าสู่กระแสเลือด สิ่งนี้นำไปสู่การค้นพบยาเคมีบำบัดที่มีความสามารถในการเลือกข้ามสิ่งกีดขวางเฉพาะที่เนื้องอกอยู่
การใช้ความร้อนอาจเพิ่มการซึมผ่านของหลอดเลือดที่บริเวณเนื้องอก Hyperthermia ขยายขนาดของรูขุมขนภายในหลอดเลือดที่เลี้ยงเนื้องอกซึ่งอาจทำให้ยาที่ไวต่อความร้อนเข้าไปในมะเร็งได้ พร้อมกับโรคมะเร็งการเพิ่มการซึมผ่านของหลอดเลือดของยาอาจมีประสิทธิภาพในการรักษาโรคเบาหวานโรคข้ออักเสบและโรคหัวใจ
