Description du projet
L’émulation de la viscoélasticité pourrait révéler les mécanismes de la différenciation des cellules souches
De nombreux signaux très divers modulent le destin et la fonction des cellules dans les organismes vivants. Les stimuli mécaniques provenant de la matrice extracellulaire environnante et des cellules voisines figurent parmi ceux-ci. La plupart des recherches portant sur les effets des propriétés mécaniques des substrats sur la différenciation des cellules souches mésenchymateuses (CSM) utilisaient des matériaux purement élastiques. Les tissus sont viscoélastiques et réagissent à la force en fonction du temps. La viscoélasticité peut donc jouer un rôle essentiel dans la différenciation des CSM et donc dans la conception de biomatériaux régénératifs. Le projet devise financé par le CER testera cette hypothèse par le biais d’une nouvelle famille d’hydrogels viscoélastiques chargés de cellules, en utilisant la microscopie Brillouin pour suivre l’évolution temporelle de leurs propriétés viscoélastiques locales.
Objectif
Tissues are viscoelastic materials whose mechanical properties evolve with time and yet this important property has not been incorporated in the design of regenerative biomaterials. Mechanical properties of biomaterials are known to influence fundamental cellular process, including cell migration, cell growth and cell differentiation. However, most of the work to understand the mechanical properties of substrates on mesenchymal stem cell (MSC) differentiation has made use of pure elastic materials. Cells probe their environment by pulling forces and receiving mechanical feedback through membrane receptors. Since viscoelastic materials respond with a time dependent process to force, we hypothesise that viscoelasticity will play a fundamental role in the differentiation of mesenchymal stem cells and hence in the design of regenerative biomaterials. This project will develop (a) a new family of viscoelastic hydrogels with controlled properties that include biochemical functionalities (recapitulating the properties of the extracellular matrix in vivo), extreme mechanical properties (i.e. very low/high elastic and viscous properties) and mechanical gradients; and (b) Brillouin microscopy to follow the evolution of the local viscoelastic properties of these cell-laden materials as a function of time. we will use viscoelastic materials to promote bone regeneration in vivo using our critical-sized defect in the mouse radius model and, in a major attempt to move the field forward, we will further develop Brillouin microscopy to monitor the viscoelastic properties of regenerative microenvironments in vivo.
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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- sciences naturellessciences physiquesoptiquemicroscopie
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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2021-ADG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
08028 Barcelona
Espagne