Descrizione del progetto
Idrogel in nanocomposito migliorati per la rigenerazione ossea
I limiti degli idrogel autorigeneranti progettati per la rigenerazione di tessuti e organi possono essere superati garantendone la resistenza e la capacità di guidare tale operazione senza compromettere le loro proprietà di autorigenerazione. Il progetto Nano4Bone, finanziato dall’UE, impiega legami di coordinazione metallo-ligando al fine di ingegnerizzare interazioni tra nanoparticelle e polimeri, creando idrogel autorigeneranti caratterizzati al contempo sia da stabilità che da labilità per migliorarne in tal modo le proprietà meccaniche. L’inclusione di nanoparticelle aumenta la densità di reticolazione locale, incrementando la resistenza meccanica senza compromettere le capacità di autorigenerazione. Inoltre, queste nanoparticelle possono fungere da unità bioattive incorporando ioni terapeutici per promuovere il comportamento di guarigione dei tessuti. Il legame metallo-ligando consente di controllare il rilascio graduale delle nanoparticelle bioattive nel corso del tempo. Il progetto mira a ottimizzare questi materiali per il trattamento e la rigenerazione del tessuto osseo in pazienti affetti da osteosarcoma.
Obiettivo
Self-healing hydrogels are investigated as promising biomaterials in tissue and organ regeneration applications, offering a powerful alternative for scarce donor tissue. However, these hydrogels are often insufficiently tough, which is a significant limitation in their clinical use. Another drawback is that there are limited solutions on how to instruct cells for tissue healing. Thus, one key challenge is to develop self-healing hydrogels that are mechanically strong and can guide tissue regeneration. However, current methods to improve the mechanical properties of hydrogels negatively impact self-healing behavior.
In Nano4Bone, I aim to provide a novel solution to this challenge by engineering nanoparticle polymer interactions using metal-ligand coordination bonds, which, uniquely, are both stable and labile; ideal properties for creating spontaneous self-healing hydrogels. The nanoparticles act as dynamic crosslinkers to increase local crosslinking densities, thus dramatically improving the mechanical properties without affecting the self-healing behavior. Importantly, the nanoparticles can also act as bioactive units through smart incorporation of therapeutic ions to instruct tissue-healing behavior. The metal ligand bond can be tuned for temporally controlled release of bioactive nanoparticles, a novel approach which allows kinetic control over bioactive signals. To prove their clinical utility, I will optimize the materials to treat and regenerate bone tissue in osteosarcoma (OS), for which new treatment options are urgently needed.
Nano4Bone proposes an innovative method to drastically improve the mechanical properties of hydrogels without negatively impacting their self-healing abilities. The impact of the project will be large by addressing key challenges in the field, offering a new treatment for OS, and a wide application area of the new materials in regenerative medicine and other biomedical fields.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-COG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
6200 MD Maastricht
Paesi Bassi