Projektbeschreibung
Innovative Mikrofluidik-basierte Plattform für die Biofabrikation von Gewebe/Organen auf einem Chip
Das EU-finanzierte Projekt BioCHIPs zielt auf die Entwicklung einer innovativen Technologie zur Herstellung von zellhaltigen Vorrichtungen ab, die die biophysikalische Mikroumgebung der nativen extrazellulären Matrix nachbilden und die Entwicklung von biotechnologisch hergestelltem Mikrogewebe ermöglichen. Das Herstellungsverfahren kombiniert das Konzept des matrixunterstützten 3D-Freiform-Biodrucks mit der kontrollierten Selbstorganisation von kolloidalen Zellulose-Nanokristallen. Mit dem BioCHIPs-System werden durch hochauflösendes Drucken multizelluläre Konstrukte ohne Trennmembranen geschaffen, in denen die Zellen über Signalgradienten interagieren, die durch Kompartimentierung in einer fibrillären Matrix entstehen. Die vorgeschlagene Plattform kann mehrere unabhängige Einzelorganmodelle im Hochdurchsatzverfahren nachbilden oder mehrere Gewebe-/Organmodelle über mikrofluidische Kreisläufe miteinander verbinden. Die Hydrogele aus kolloidalen Zellulose-Nanokristallen können zur weiteren Analyse und Verarbeitung der eingebetteten Komponenten aufgeschlossen werden.
Ziel
Biochips proposes an innovative bottom-up strategy to directly fabricate cell-laden devices that recreate the unique biophysical cues from the native fibrillar ECMs and allow the design of bioengineered microtissues with arbitrary geometries. The proposed platform combines the concepts of matrix-assisted 3D free-form bioprinting with the controlled self-assembly of colloidal cellulose nanocrystals (CNCs) to fabricate cell-laden constructs embedded within its own fibrillar CNC hydrogel device. The proposed platform can array multiple independent single organ models in a high-throughput manner (number will depend on the desired model complexity and well plate used) or link multiple tissue/organ models together with microfluidic circuits that can be user-defined on their CAD designs. The BioCHIPS system enables high-resolution printing of complex and perfusable multicellular constructs without separating membranes or plastic barriers, where cells can interact through signaling gradients created by compartmentalization in a bioinspired fibrillar matrix, and supporting their long-term culture. In addition to optical transparency for real time monitoring, CNCs hydrogels can be bioorthogonally digested to release the embedded constructs for post-bioprinting analysis and processing, which is a crucial advantage in organ/tissue-on-chip applications. Beyond the fabrication of perfusable microfluidic channels and cell-laden chambers for the development of 3D microphysiological systems as in vitro models, the intrinsic characteristics of this bioinspired platform, further enables its scale up to produce tissue engineered constructs within its own bioreactor for in vitro maturation and biological tests at higher scales.
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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- Technik und TechnologieNanotechnologieNanomaterialienNanokristall
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Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
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4704 553 Braga
Portugal