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Jam with the flow: Microgel-based (bio)inks that assemble during printing

Descrizione del progetto

Inchiostri a base di microgel per la stampa 3D dell’ingegneria tissutale

Nell’ingegneria tissutale, la stampa 3D basata sull’estrusione (SBE) offre un deposito preciso di materiale a un prezzo conveniente. Tuttavia, i metodi attuali di SBE usano spesso inchiostri omogenei, che ne limitano l’applicazione in campi che richiedono disomogeneità controllate, come l’ingegneria biomedica. La sfida è quindi controllare precisamente la struttura e la composizione del materiale durante la stampa. Alla luce di tali premesse il progetto JAM2PRINT, finanziato dal CER, si propone di sviluppare inchiostri a base di microgel in grado di gonfiarsi e reticolare su richiesta durante il processo di stampa. Questo approccio consente di creare substrati stabili ed eterogenei con proprietà variabili a livello locale, simulando i tessuti naturali. Eliminando le fasi di pre-stampa e post-stampa, JAM2PRINT promette di migliorare l’ingegneria tissutale, la robotica morbida, l’agricoltura e altri settori.

Obiettivo

Many of nature’s materials have exceptional properties because their structural organization resulted from the on-demand processing of compartmentalized materials. I want to translate this principle to extrusion-based 3D printing (EBP). EBP is a booming fabrication approach in tissue engineering, as it provides control over material deposition in the submillimetre range in a cost-effective manner. However, due to the many requirements for printable (bio)materials (called inks), only a limited number of chemistries can be effectively used, and typically homogeneous network compositions are obtained even though biomedical and other applications require highly controlled inhomogeneities. Approaches providing high control over local material structure and composition are lacking.

To provide a solution, I will develop a new class of microgel-based materials that jam due to the on-demand induced microgel swelling and undergo secondary crosslinking, both in the flow, resulting in a one-step printing of stable heterogeneous scaffolds with locally varying properties and compositions, relevant for mimicking real tissues. Importantly, the approach eliminates jamming steps before printing, yields unprecedented control over local material composition and structure in the flow, down to the sub-micrometre range, and does not require post-printing crosslinking steps to stabilize the printed structures.

Inspired by nature’s compartmentalized materials and supported by preliminary measurements, my microgels will serve not just as pre-defined building blocks but also as material reservoirs during printing. The approach will be generalizable to different material systems and chemistries and, as such, holds great promise for a new generation of hydrogels and advanced inks with structural and functional properties precisely controlled during and via the printing process. This will impact fields from tissue engineering to soft robotics, agriculture, food and cosmetics.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: Il Vocabolario Scientifico Europeo.

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Parole chiave

Parole chiave del progetto, indicate dal coordinatore del progetto. Da non confondere con la tassonomia EuroSciVoc (campo scientifico).

Programma(i)

Programmi di finanziamento pluriennali che definiscono le priorità dell’UE in materia di ricerca e innovazione.

Argomento(i)

Gli inviti a presentare proposte sono suddivisi per argomenti. Un argomento definisce un’area o un tema specifico per il quale i candidati possono presentare proposte. La descrizione di un argomento comprende il suo ambito specifico e l’impatto previsto del progetto finanziato.

Meccanismo di finanziamento

Meccanismo di finanziamento (o «Tipo di azione») all’interno di un programma con caratteristiche comuni. Specifica: l’ambito di ciò che viene finanziato; il tasso di rimborso; i criteri di valutazione specifici per qualificarsi per il finanziamento; l’uso di forme semplificate di costi come gli importi forfettari.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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

Invito a presentare proposte

Procedura per invitare i candidati a presentare proposte di progetti, con l’obiettivo di ricevere finanziamenti dall’UE.

(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

RIJKSUNIVERSITEIT GRONINGEN
Contributo netto dell'UE

Contributo finanziario netto dell’UE. La somma di denaro che il partecipante riceve, decurtata dal contributo dell’UE alla terza parte collegata. Tiene conto della distribuzione del contributo finanziario dell’UE tra i beneficiari diretti del progetto e altri tipi di partecipanti, come i partecipanti terzi.

€ 1 867 500,00
Costo totale

I costi totali sostenuti dall’organizzazione per partecipare al progetto, compresi i costi diretti e indiretti. Questo importo è un sottoinsieme del bilancio complessivo del progetto.

€ 1 867 500,00

Beneficiari (2)

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