Projektbeschreibung
Anisotroper Nanomagnetit für die bidirektionale drahtlose Tiefenhirnstimulierung
Ein neues Zeitalter der Neuromodulation zeichnet sich ab, die durch das Potenzial funktioneller Werkstoffe zur Steuerung der neuronalen Aktivität vorangetrieben wird. Die Analyse von Nervensignalen könnte eine Rückkopplungsschleife für die Therapie schaffen oder verlorene Funktionen ersetzen. Die derzeitigen Methoden sind allerdings häufig auf große, chronisch implantierte Hardware angewiesen, was Sicherheitsbedenken aufwirft und eine schlechte Auflösung zur Folge hat. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts BRAINMASTER wird eine drahtlose und minimalinvasive Neuromodulationsmethode mit magnetischen Nanodiscs entwickelt. Diese magnetischen Nanodiscs werden magnetische Kräfte in Signale für bestimmte Neuronen umwandeln und gleichzeitig die Magnetresonanztomographie zur Überwachung von Kalzium-Transienten (Ca2+) ermöglichen. Die innovative Schnittstelle wird das kognitive Training und die Behandlung verschiedener Störungen, einschließlich frühem Alzheimer (in einem Nagetiermodell demonstriert), erleichtern, ohne dass eine implantierte Hardware erforderlich ist.
Ziel
The emergence of a new era in neuromodulation is led by the intriguing potential of functional materials to replace or control neural activity. The ability to simultaneously analyse neural activity offers the potential to translate signals into a feedback loop for intuitive therapy or even to replace lost neurological functions. However, neuromodulation and recording in the deep brain commonly relies on chronic implantation of macroscale hardware with numerous safety concerns and often suffers from poor spatiotemporal resolution.
BRAINMASTER will demonstrate scalable, wireless, minimally invasive neuromodulation relying on forces transformed to mechanosensory neurons by magnetic nanodiscs (MNDs) coupled to external magnetic fields (MFs). Neuromodulation will run concurrently with magnetic resonance imaging (MRI) of Ca2+ transients. BRAINMASTERs ambitious objectives will permit cell-type specific interrogation (write) and simultaneous imaging (read) of deep brain in untethered subjects without implanted hardware, overcoming major challenges present in existing approaches.
MNDs will be engineered to selectively target neural mechanosensitive ion channels by release of viral vectors for exogenous channel expression or by recognition motifs for endogenous stimulation. MND surface with Ca2+ binding moieties will allow dynamic MRI imaging via formation of ferromagnetic clusters translated as MRI contrast variations.
The bidirectional BRAINMASTER interface will include MRI Ca2+ imaging simultaneous with stimulus from large gradient forces pulling MNDs on mechanosensory cells and torques mediated by low frequency MFs from miniaturized, MRI compatible coils.
Ultimately, I will develop the first-of-its-kind intuitive interface between the deep brain and an engineered system to facilitate cognitive training and therapies for developmental, neurodegenerative and mental disorders and demonstrate the technological breakthrough in the rodent model of early Alzheimers disease.
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: Das European Science Vocabulary.
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- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Grundlagenmedizin Neurologie Demenz Alzheimer
- Technik und Technologie Nanotechnologie Nanomaterialien
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-STG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
91058 ERLANGEN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.