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High-throughput production of anisotropic 3D human tissue models

Projektbeschreibung

Neue Lösung für bessere Wirkstofftestmodelle

Die Wirkstoffforschung und die personalisierte Medizin stehen aufgrund unzuverlässiger präklinischer Testverfahren vor großen Herausforderungen. Übliche Gewebemodelle wie flache Petrischalen und isotrope Hydrogele können die komplexen Strukturen des menschlichen Gewebes nicht nachbilden. Häufig als Alternative dienende Tiermodelle unterscheiden sich von der Humanbiologie und werfen ethische Bedenken auf. Dadurch entstehen hohe Kosten und Verzögerungen, und es wird zu begrenztem Erfolg bei der Entwicklung neuer Behandlungen beigetragen. In diesem Zusammenhang wurde im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts AnisoPlate ein tragbares magnetisches Gerät entwickelt, das spezielle Hydrogelstäbchen auf eine Weise ausrichtet, dass 3D-Gewebestrukturen gebildet werden. Diese Modelle ahmen die anisotrope Architektur menschlichen Gewebes nach, wobei sie Forschenden und pharmazeutischen Unternehmen ein genaues Instrument für Wirkstofftests verschaffen. Ziel ist es, die Wirkstoffentwicklung schneller, preiswerter und wirksamer zu gestalten.

Ziel

The limitations of current in vitro tissue models pose a significant challenge in drug discovery and personalized medicine, leading to inefficiencies and unreliability in preclinical testing. These shortcomings result in high costs and prolonged timelines for drug development, straining resources and delaying patient access to innovative treatments. This is mainly due to the currently available cell and tissue models based on flat petri dishes and isotropic hydrogels, which fail to accurately represent the anisotropic structures found in native tissues leading to unreliable preclinical results. Animal models, although considered the gold standard, raises ethical concerns and introduces significant differences compared to human tissues. To address these shortcomings, we have developed a hydrogel system that can be used to fabricate 3D culture models with oriented structures using AnisoPlate. The AnisoPlate is a handheld magnetic device for providing the required external magnetic field in culture plates for the orientation of the rods. The hydrogel system consists of rod-shape elements that are made magneto-responsive by encapsulating superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs). When exposed to low external magnetic fields (in the millitesla range) provided by the AnisoPlate, these rods align in the direction of the field and can be assembled into 3D macroporous oriented constructs mimicking the anisotropic architecture of human tissues. Our solution holds promise not only for researchers in drug discovery, tissue engineering, and regenerative medicine but also for pharmaceutical industries seeking physiologically relevant in vitro models for more accurate preclinical studies, contract research organizations (CROs) aiming to enhance their efficacy in high-throughput screening, and ultimately patients who stand to benefit from accelerated and improved drug development processes leading to innovative treatments.

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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Programm/Programme

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC-POC -

Gastgebende Einrichtung

DWI LEIBNIZ-INSTITUT FUR INTERAKTIVE MATERIALIEN EV
Netto-EU-Beitrag
€ 150 000,00
Adresse
FORCKENBECKSTRASSE 50
52074 Aachen
Deutschland

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Region
Nordrhein-Westfalen Köln Städteregion Aachen
Aktivitätstyp
Forschungseinrichtungen
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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