Description du projet
Des dispositifs de respiration artificielle bio-inspirés
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) est une affection pulmonaire grave caractérisée par l’apparition rapide d’une inflammation des poumons, responsable d’une accumulation de liquide et d’une diminution de l’absorption d’oxygène. Les thérapies actuelles, telles que la ventilation mécanique et l’oxygénation par membrane extracorporelle (ECMO), présentent d’importants risques. L’ECMO fait appel à des membranes synthétiques en fibres creuses pour remplacer la fonction pulmonaire, mais leur efficacité et leur hémocompatibilité restent toutefois limitées. Financé par le Conseil européen de l’innovation, le projet BioMembrOS propose d’imiter la respiration des oiseaux et des poissons pour une approche biomimétique plus efficace du SDRA. Les chercheurs vont développer des structures membranaires caractérisées par une meilleure hémocompatibilité et une meilleure perméabilité aux gaz. L’ensemble de ces travaux devrait révolutionner les dispositifs de respiration artificielle.
Objectif
Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is currently seen in huge numbers of patients worldwide due to the COVID-19 pandemic,
but also before that, respiratory diseases were the third largest cause of death in the EU. Current therapy for respiratory failure
includes mechanical ventilation and extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) both associated with high morbidity and
mortality. In ECMO devices the functionality of the lungs tissue membranes that are responsible for gas exchange during breathing is
usually taken over by bundles of synthetic cylindrical hollow fiber membranes. Geometries and transport characteristics of standard
hollow fiber membranes are not suitable for re-building the structurally complex and dynamic contracting microstructure of the
mammalian lung and consequently, artificial devices to assist/replace respiration still face major limitations in size, flow characteristics
and hemocompatibility that impede the development of efficient intracorporeal devices. In BioMembrOS, we want to follow a
groundbreaking new biomimetic approach, and replicate main characteristics of the most effective respiration found in vertebrates,
mainly birds and fish, in order to develop membrane structures that will serve as key elements for a novel generation of artificial
respiration devices. To reach this goal, we will a) optimize geometry of the membrane structure by mimicking microstructure of the
gills of fish to increase outer surface per membrane area, mimicking globular shape of the gas transporting inner lumen and
interconnected arrangement of membrane fibers of avian respiration; b) design and control flow characteristics and boundary layer
applying μPIV experimental flow investigations and structural design optimization; c) design and synthesize bi-soft segment
polyurethane membranes with increased hemocompatibility and gas permeability with phase inversion; and d) verify and benchmark
the boosted mass transfer capabilities by in-vitro blood tests
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.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-EIC-2023-PATHFINDEROPEN-01
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HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsCoordinateur
1040 Wien
Autriche