Description du projet
Des hydrogels à liaisons supramoléculaires et covalentes imitent la matrice extracellulaire
Les cellules sont les bêtes de somme du corps humain, elles ne pourraient toutefois pas remplir leurs fonctions sans le vaste réseau de protéines et d’autres molécules situées dans l’espace qui les sépare. La matrice extracellulaire (MEC) permet aux cellules de s’attacher et de communiquer entre elles, permettant des processus tels que la migration, la cicatrisation et la différenciation. La MEC présente un intérêt particulier pour les ingénieurs tissulaires, qui sont confrontés au faible contrôle spatio-temporel de la dynamique des matériaux des MEC synthétiques actuels. Le projet SupraValent, financé par le CER, va tenter de surmonter cette difficulté en combinant stratégiquement des assemblages supramoléculaires dynamiques avec des liaisons covalentes réversibles et/ou dégradables. Ils exploreront cette possibilité en s’appuyant sur la modification covalente de polymères supramoléculaires à une dimension.
Objectif
Current biomaterials poorly recapitulate the tough, responsive, and spatiotemporal behavior of native extracellular matrices (ECM). This recapitulation of ECM complexity is imperative to create environments that can effectively communicate with living cells. A key missing component in synthetic ECM-mimetics is spatiotemporal control of material dynamics. Supramolecular biomaterials hold significant promise to fill this need, yet their poor mechanical properties often limit application. I hypothesize that strategic combinations of dynamic supramolecular assemblies with reversible/degradable covalent bonds can lead to tough, hierarchical, and spatiotemporally complex hydrogels. After all, nearly all hierarchical materials in nature are composed of optimized combinations of supramolecular and covalent bonds. In SupraValent, I will test my hypothesis with the design and exploration of spatiotemporal changes to hydrogel properties via covalent modification of 1D supramolecular polymers. SupraValent will first create structure/dynamics/property relationships of supramolecular assemblies between solution-phase studies and hydrogel materials. I will leverage this information to create tough supramolecular biomaterials and bioinks, which allow for the introduction of spatiotemporal gradients and cell-mediated changes (via degradation) to the materials properties. Then, I will introduce innovative cell/material constructs where the cells create covalent bonds on the materials over the lifetime of culture. Here, genetically modified bacteria will introduce the spatiotemporal complexity into the construct, moving towards living materials modifications. These studies will transform the way we create and control timescales in dynamic biomaterials, and open supramolecular hydrogels to new applications. Furthermore, this work will provide a much-needed breakthrough to creating life-like materials with controllable properties.
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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Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
6200 MD Maastricht
Pays-Bas