Projektbeschreibung
Neuartige Technologie zur Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Zellen
Der Ionentransport durch Zellmembranen ist nicht auf Neuronen und Muskelzellen beschränkt. Es werden dabei auch elektrische Signale erzeugt, die von den Zellen in biochemische und biologische Signale umgewandelt werden. Sie steuern verschiedene Prozesse, darunter die Differenzierung von Stammzellen und die Geweberegeneration. Um diese Phänomene im Detail studieren zu können, bedarf es einer geeigneten Instrumentierung. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt COSMOS zielt auf die Entwicklung einer innovativen optischen Technologie ab, mit der das Membranpotenzial berührungslos erfasst werden kann. Als Konzeptnachweis werden die Forschenden die Technologie bei der Hornhautregeneration und der Überwachung des Heilungsprozesses von Hornhautwunden testen.
Ziel
COSMOS is a highly multi-disciplinary project that will deliver the first technology for the continuous recording of cell resting membrane potentials. Biological electric fields arise by ion transport across cell membranes and tissues, and represent a crucial cue in guiding cellular differentiation (e.g. stem cells), mutation (e.g. cancer cells), and migration (e.g. wound healing). However, the underlying mechanisms behind these phenomena are yet to be fully discovered. This is because this data is currently hard to access with existing technologies: microelectrode arrays rely on electroporation (i.e. probing the cell membrane with consequent disruption, which makes it challenging to perform prolonged measurements), the patch-clamp method has a low throughput, and novel optical technologies mainly addressed the measurement of action potentials. However, most cells in the human body do not fire action potentials, and they communicate in a narrower electrical range. COSMOS will implement a platform to perform contact-free recordings of membrane potentials by optically mirroring the cell membrane charge. This technology will be first applied in testing corneal regenerative technologies (topical drugs, limbal stem cells, post-corneal transplant monitoring), as corneal wounds are an excellent model to study electric field-regulated cell behavior.
COSMOS will provide the technological tool to enable addressing a fundamental scientific question, as well as pave the way towards new diagnostic methods, therapeutic strategies, and in vitro drug testing platforms.
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. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2021-PF-01
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HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -Koordinator
16163 Genova
Italien