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BioCHIPS - Biofabricated microfluidcs CHIPS based on self assembling of CNCs to recreate the hierarchical fibrillar structure of human tissues ECM

Description du projet

Une plateforme innovante fondée sur la microfluidique destinée à la biofabrication de tissus/organes sur puce

Le projet BioCHIPs, financé par l’UE, ambitionne de mettre au point une technologie innovante de fabrication de dispositifs contenant des cellules qui recréent le microenvironnement biophysique de la matrice extracellulaire naturelle et permettent de concevoir des microtissus créés par génie biologique.Le processus de fabrication allie le concept de bio-impression de forme libre en 3D assistée par matrice et l’auto-assemblage contrôlé de nanocristaux de cellulose colloïdale (NCC). Le système de BioCHIPs aura recours à l’impression haute résolution pour créer des structures multicellulaires sans membranes de séparation, dans lesquelles les cellules interagiront au moyen de gradients de signalisation créés par compartimentation dans une matrice fibrillaire. La plateforme proposée est capable d’imiter plusieurs modèles indépendants d’un seul organe en mode haut débit ou de relier plusieurs modèles de tissus ou d’organes via des circuits microfluidiques. Les hydrogels NCC peuvent être digérés afin de procéder à une analyse et à un traitement ultérieurs des composants incorporés.

Objectif

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.

Institution d’accueil

UNIVERSIDADE DO MINHO
Contribution nette de l'UE
€ 150 000,00
Adresse
LARGO DO PACO
4704 553 Braga
Portugal

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Région
Continente Norte Cávado
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
Aucune donnée

Bénéficiaires (1)