Projektbeschreibung
3D-Mikrofluidikmodell der vaskulären Einheit zur Erforschung der Reaktionen von Gehirnzellen auf Entzündung
Neurologische Erkrankungen sind in der modernen Welt die Hauptursache für Behinderungen und stehen in Zusammenhang mit einer Störung der Blut-Hirn-Schranke. Derzeit stehen weder tierische noch humane Zellmodelle der Blut-Hirn-Schranke zur Verfügung, mithilfe derer die Schranken- und Transportfunktionen nachgeahmt werden können. Das Ziel des EU-finanzierten Projekts NVU-Chip ist es, ein 3D-Modell der vaskulären Einheit für die Erforschung der zelltypspezifischen Reaktionen bei Vorhandensein von Entzündungsstimuli zu entwickeln. Dazu soll eine zelluläre Umgebung in einem Mikrofluidikgerät nachgebildet werden, um die vaskuläre Einheit des Menschen nachzustellen und die zyklische mechanische Belastung zu integrieren. Bei diesem Ansatz werden modernste Stammzelltechnologien für die Gewinnung der benötigten Zellen mit fortschrittlicher Mikrofabrikation für die Konzeption und Herstellung von Mikrofluidchips verknüpft. Dabei kommen Beschichtungen mit extrazellulärer Matrix zum Einsatz, um alle Zelltypen im selben Gerät zusammen kultivieren zu können.
Ziel
Neurological disorders affect many people's life, contributing to significant mortality and morbidity in the modern world, with 16.5% of global deaths and are the leading cause of disability, affecting 276 million people's daily lives. Many of these diseases, including Alzheimer’s and Multiple Sclerosis, are related with the impaired blood-brain barrier (BBB) function. Unfortunately, neither animal models of the neurovascular unit (NVU) nor in vitro cultures of primary or immortalized human brain microvascular endothelial cells (BMVECs) alone effectively mimic the barrier, and transporter functions of the BBB observed in humans. Thus, there is a great need for human NVU models to recapitulate in vivo human physiology in health and disease conditions and understand the cellular mechanisms and changes in disease conditions. This project aims to develop a 3D NVU model to identify the cell-type-specific responses to diverse inflammatory stimuli in the NVU.
The NVU-Chip project will the first model providing such a complex cellular environment in a unique microfluidic device to fully recapitulating human NVU in vitro utilizing relevant mechanobiological forces. Additionally, The NVU-Chip will improve the state-of-the-art by incorporating cyclic mechanical strain in a BBB model for the first time. This project will combine and amend the state-of-the-art stem cell technologies to differentiate all brain cells, and advanced microfabrication approaches to design and fabricate the microfluidic chips using the most appropriate materials ECM coatings for co-culturing all cell types in the same device. The human-based NVU-Chip model will also give a new approach for studying cellular responses to diverse inflammatory stimuli, identifying key inflammatory factors of CNS related diseases.
Outcomes of the NVU-Chip project will enhance the existing knowledge and technologies, yielding high-impact journal publications, as well as potential commercial product in the long term.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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H2020-WF-03-2020
Finanzierungsplan
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
34956 Istanbul
Türkei