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Bio-based Hydrogels by Click Chemistry for Cartilage Tissue Engineering

Projektbeschreibung

Knorpelreparatur mit Hydrogelen der nächsten Generation

Da die Bevölkerung Europas immer älter wird, steigt die Zahl der von Knorpelschäden betroffenen Menschen weiter an und übersteigt jährlich die Millionengrenze. Wirksame Behandlungen weisen nach wie vor Grenzen auf, da es bei synthetischen Hydrogelen oft Probleme mit der Biokompatibilität gibt, während natürlichen Hydrogelen die Festigkeit fehlt oder sie sich schlecht mit den Wirtsgeweben verbinden. Eine weitere Herausforderung stellt die bakterielle Kontamination dar, weshalb die Suche nach besseren Materialien von entscheidender Bedeutung ist. Das Team des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts ClickBioGel geht auf diesen Bedarf ein, indem es biobasierte Hydrogele auf der Grundlage von Kollagen, Hyaluronsäure und Kappa-Carrageenan entwickelt und deren kombinierte Vorteile ausnutzt. Mithilfe von Click-Chemie gewährleistet das Projektteam eine selektive, hocheffiziente Vernetzung unter milden Bedingungen. Mit dem Angebot photovernetzter, 3D-gedruckter und injizierbarer Hydrogele mit optimierten mechanischen und antibakteriellen Eigenschaften sowie verbessertem biologischem Haftvermögen bringt das Team von ClickBioGel Lösungen zur Knorpelregeneration voran.

Ziel

Cartilage injury afflicts over a million patients annually in Europe and it is a serious problem due to Europe's ageing population. Hydrogels are promising materials for cartilage tissue regeneration in case they are designed accordingly. The use of synthetic materials suffer from biocompatibility and toxicity problems while natural materials can have drawbacks such as low mechanical strength, limited types, insufficient integration with host tissues and easy contamination with bacteria due to high biocompatibility. ClickBioGel aims to fill this gap through fabrication of bio-based hydrogels for cartilage tissue regeneration using a ternary material system composed of collagen, hyaluronic acid and K-carrageenan to advantage from their synergetic effects, and the “Click” chemistry concept, particularly thiol-ene and Diels-Alder reactions, for the selective and high yield chemical crosslinking of the hydrogels under mild reaction conditions. Chitin nanofibrils will be dispersed in the hydrogel precursor for enhancing the mechanical properties as well as antibacterial and bioadhesive characteristics while RGD peptide will be attached on the hydrogels for cell-adhesiveness. The production of the hydrogels will mainly be in three categories as photocrosslinked hydrogels, 3-D printed hydrogels and light-free injectable hydrogels, which will allow the tunability according to the needs. In vitro cell viability, cytotoxicity and chondrogenesis performance of the hydrogels will be evaluated. With the support of my supervisor (Prof Sangermano), his infrastructure at Department of Applied Science and Technology, as well as the interdepartmental biomedical research centre and the multidisciplinary additive manufacturing research centre at Politecnico di Torino, the fellowship will train me on hydrogel synthesis, photocuring, 3D-printing and biological analysis and act as a pilot for my own ERC starting grant to be an independent researcher.

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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Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF -

Koordinator

POLITECNICO DI TORINO
Netto-EU-Beitrag
€ 188 590,08
Adresse
CORSO DUCA DEGLI ABRUZZI 24
10129 Torino
Italien

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Region
Nord-Ovest Piemonte Torino
Aktivitätstyp
Mittlere und höhere Bildungseinrichtungen
Links
Gesamtkosten
Keine Daten