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Validation of a novel device for real-time, long-term measurement of cellular forces

Descrizione del progetto

Rivoluzionare la meccanica cellulare con l’imaging avanzato

È noto che le cellule comunicano attraverso la segnalazione biochimica, ma la ricerca ha scoperto il ruolo cruciale delle forze meccaniche nello sviluppo, nella fisiologia e nelle malattie. Le cellule biologiche esercitano forze sul loro ambiente, influenzando processi chiave come la formazione dei tessuti, la guarigione delle ferite e l’invasione delle cellule tumorali. La comprensione di queste forze è fondamentale. Tuttavia, le tecniche di imaging esistenti non riescono a catturare queste forze con la sensibilità e la risoluzione necessarie. In questo contesto, il progetto CELL-FORCE, finanziato dal CER, introduce la tecnica ERISM (Elastic Resonator Interference Stress Microscopy) per l’imaging diretto e non distruttivo delle forze cellulari. Permette di misurare con precisione anche le forze deboli e consente l’imaging a lungo termine della dinamica cellulare, senza danni fotografici. Questo ha il potenziale per rivoluzionare la ricerca sulla biomeccanica cellulare, lo sviluppo di farmaci e la diagnostica.

Obiettivo

The conventional thinking in cell biology, which often assumes that cells communicate mostly via bio-chemical signalling, has recently been challenged with several examples where mechanical rather than chemical cues play an important role in development, physiology and disease. Biological cells continually exert forces on their environment, which can vary substantially in magnitude, spatial distribution and temporal evolution. These forces are key to many processes including cell growth, tissue formation, wound healing and the invasion of cancer cells into healthy tissue. Understanding how cellular forces affect the micro-environment hinges on our ability to image them with sufficient local and temporal resolution (e.g. continuously over several days with subcellular spatial resolution), adequate field of view (e.g. to study cell sheets) and relevant sensitivity (typical forces are in the pico to nano Newton range). Despite significant advances made in this area of functional bioimaging over the last years, existing methods still struggle to meet the requirements, thus precluding new commercial opportunities in cell biomechanics. CELL-FORCE will demonstrate Elastic Resonator Interference Stress Microscopy (ERISM) as a new microscopy method that allows direct, robust and non-destructive imaging of forces associated with various mechanical cell-substrate interactions, and validate its commercial feasibility. The greatly increased sensitivity offered by ERISM over other methods allows for accurate measurements of vertical forces and of cells exerting only weak force. Moreover, with a low light intensity requirement and no need to detach cells after a measurement, using ERISM makes it possible to take long-term measurements of multiple cells without photodamage and facilitates downstream applications such as immunostaining. This will open up new commercial opportunities in fundamental research, drug development and (long-term) in diagnostics.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-POC2

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERSITAT ZU KOLN
Contributo netto dell'UE
€ 150 000,00
Indirizzo
ALBERTUS MAGNUS PLATZ
50931 Koln
Germania
Regione
Nordrhein-Westfalen Köln Köln, Kreisfreie Stadt
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato

Beneficiari (1)