Descrizione del progetto
Una fonte di luce innovativa per la stimolazione cellulare in vivo
La capacità di controllare il comportamento delle cellule o di stimolarle in vivo rappresenta una sfida aperta nell’ambito dell’ingegneria biomedica. I diodi organici a emissione di luce (OLED, Organic Light-Emitting Diodes) sono ottimi candidati per la produzione di dispositivi luminosi miniaturizzati, ma non possono trovare applicazione in ambito biomedico a causa di limitazioni della struttura. L’obiettivo del progetto solLED, finanziato dall’UE, è superare i limiti delle tecnologie OLED esistenti e sviluppare una tipologia di fonte luminosa completamente nuova. Il dispositivo a emissione di luce in fase di soluzione (sol-LED, solution-phase Light-Emitting Device) verrà prodotto in una forma simile a un ago e impiantato nei muscoli dei topi. I ricercatori stimoleranno le cellule muscolari a contrarsi, simulando la funzione motoria naturale del muscolo. I risultati del progetto apriranno la strada all’utilizzo dei sol-LED in applicazioni biomediche.
Obiettivo
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.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
50931 Koln
Germania