Description du projet
Des biomatériaux intelligents pour la bioimpression tissulaire
L’impression 3D est un procédé qui produit des objets physiques à partir d’un modèle numérique en déposant plusieurs couches minces successives de matériaux différents. L’impression 3D s’est étendue à l’ingénierie tissulaire pour la fabrication de tissus à partir de cellules et d’autres biomatériaux. Le projet MagnetoPrint, financé par l’UE, entend relever les défis techniques existants associés à la bio-impression, tels que la mauvaise résolution, qui empêche le dépôt et la conservation corrects des cellules et des biomatériaux. Les chercheurs développeront une nouvelle approche qui reproduira au plus près les conditions physiologiques du tissu natif. Le projet devrait faire progresser la fabrication de tissus biomimétiques.
Objectif
3D printing (3DP) technology plays a pivotal role in the biofabrication of engineered tissues which are useful towards several clinical, diagnostic and research applications. Of the different 3DP approaches, extrusion bioprinting (EBp) is the most widely used, for it is cost effective and allows rapid fabrication of physiological scale tissues with controlled placement of different types of encapsulated cells and biomaterials. However, the poor resolution (> 200 µm) of most EBp approaches limits the topographical cues necessary to impart anisotropic cell (avg. ϕ = 20 µm) and extracellular matrix organization within the tissues. Moreover, most tissue engineering approaches do not meet the nutritional requirements of the cells within thick tissues, and utilize static cultures which do not recapitulate the physiological growth conditions. Due to these reasons, the engineered tissues fail to biomimic native tissue properties. The proposed MagnetoPrint process aims to achieve biomimicry via a synergy of chemistry, biology, electromechanical systems design, structural mechanics and multiphysics modeling. First, cell-laden hydrogels are synthesized which could be sized into microstrands (avg. ϕ = 40 µm) during printing, that could impart the relevant anisotropic characteristics. Second, ferromagnetic particles are incorporated within distinct compartments inside the hydrogels to facilitate the deformation of printed tissue in the presence of external magnetic fields. Control of the domain orientations of the magnetic particles is used to impart auxetic properties, to further support nutrient transport and tissue maturation, which is also verified by computational modeling. Third, a complex muscle/tendon interface is printed and matured under the relevant exercising conditions to demonstrate the effectiveness of the project. The process, with its unprecedented features, represents significant progress in the advanced scalable manufacturing of biomimetic engineered tissues.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2020
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
8092 Zuerich
Suisse