Description du projet
Une nouvelle source lumineuse pour stimuler des cellules in vivo
Être capable de contrôler le comportement des cellules ou de les stimuler in vivo est un défi permanent en ingénierie biomédicale. Les diodes électroluminescentes organiques (OLED pour «organic light-emitting diodes») représentent des candidats précieux pour produire des dispositifs électroluminescents miniaturisés mais ne peuvent être utilisées dans le contexte médical du fait de restrictions en termes de structure. Le projet solLED, financé par l’UE, entend résoudre les limites des technologies OLED actuelles et à développer une catégorie de source lumineuse entièrement nouvelle. Le dispositif électroluminescent en phase liquide (sol-LED pour «solution-phase light-emitting device») sera produit sous la forme d’une aiguille qui sera implantée dans les muscles d’une souris. Les chercheurs stimuleront les cellules musculaires pour obtenir une contraction imitant la fonction motrice musculaire d’origine. Les résultats ouvriront la voie à l’utilisation des sol-LED dans des applications biomédicales.
Objectif
Delivering light deep into tissue is an important open challenge in biomedical engineering, with particular relevance for optogenetics. One feasible solution is the application of miniaturized bio-implantable light-emitting devices. Such devices should be able to adapt to stimulate cells in tissues with different shapes, sizes, stiffness, and mechanical characteristics. OLED is the most successful light application in current display technologies with many advantages but it cannot adapt to the extreme requirement in three-dimensional structures. The limitations come from the multi-layered device architecture and manufacturing process of vacuum evaporation. Here, we propose a radically different device concept, a solution-phase light-emitting device (sol-LED) with a simple structure that can readily adapt various form factors and thus is of particular relevance to novel applications in the biomedical context. The sol-LED consists of electrodes and a solution that adopts the exciplex host-dye guest system. The fabrication is based on the process under liquid-state such as injection and capillary processes to fill the space in pre-formed devices. The proposed sol-LED will take advantage of existing state-of-the-art OLED materials and established OLED device physics and translate them to the liquid state by dissolving solid-state materials in suitable solvents. Apart from developing this entirely novel type of light source, the use of sol-LEDs as light-source for optogenetics will be developed and tested. Sol-LED with a needle-like shape will be produced by injection of the solution into a hollow microneedle. The resulting devices will be implanted into muscles of the posterior thighs of mice. The motor function will then be mimicked by alternating stimulation of the muscle cells responsible for contraction of the left and right legs. With this, we will test if the device can stimulate cells in vivo with constant intensity and frequency despite strong muscle movements.
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)
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
50931 Koln
Allemagne