Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

5D Electro-Mechanical Bio-Interface for Neuronal Tissue Engineering

Opis projektu

Zaawansowana biomodulacja sztucznych tkanek

Zaprojektowane w 3D tkanki odwzorowują strukturę i funkcję tkanek naturalnych i dostarczają zaawansowanych modeli do badania ludzkiej fizjologii i chorób. Obecnym narzędziom brakuje jednak możliwości naśladowania dynamicznego mikrośrodowiska organizmu poprzez zapewnienie modulacji elektrycznej i mechanicznej. Finansowany przez ERBN projekt 5D-Neuro proponuje opracowanie nowego biomateriału zdolnego do biomodulacji elektrycznej i mechanicznej, który mógłby być wykorzystany do budowy sztucznych tkanek w 3D. Stymulacja elektryczna będzie wykorzystywać aktywowane optycznie nanostruktury krzemowe, a modulacja mechaniczna będzie używać mikrostruktur żelaza manipulowanych polem magnetycznym. Technologie te zostaną zintegrowane z platformą 5D-NEURO, którą można zastosować w celu lepszego zrozumienia badań nad rozwojem mózgu oraz wzrostem i regeneracją neuronów.

Cel

The cellular microenvironment is tightly regulated by biochemical and physical cues. While state of the art electrical and mechanical devices can perturb the biophysical cell niche in 2D monolayers, 3D tissue cultures are considered a much more comprehensive and representative model of the in vivo microenvironment. However, the available biomodulation “toolkit” does not meet the required level of complexity, specificity, and accuracy. This limitation hinders the ability to address basic questions in brain research and to develop new nonpharmacological interventions such as next generation neuroengineering-technologies and biointerfaces.
We propose to develop a novel biomaterial for nongenetic leadless electrical and mechanical biomodulation in 3D engineered tissues. The leadless electrical biomodulation will be induced via optical illumination of semiconducting silicon micro- and nanostructures, which will potentially yield spatial resolution of hundreds of nanometres, two orders of magnitude smaller than the current state-of-the-art 3D biointerfaces. The mechanical perturbation will be achieved by spatially defined iron microstructures that will be manipulated via spatially homogenous magnetic fields, resulting in mechanical perturbation resolution down to few microns, which is unprecedented in 3D tissue constructs. Lastly, we will integrate the two materials into a single 3D platform to construct the 5D-NEURO, allowing leadless electrical and mechanical bi-modal perturbation simultaneously and independently.
Herein, we will both establish a new tool for biophysical modulation and generate new fundamental knowledge about the role of bioelectrical, biomechanical, and their synergistic effect on neuronal growth and regeneration in 3D models. Moreover, such a platform lays the ground for next generation engineered tissues for applications spanning from fundamental brain developmental research and future translational clinical interventions.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

TECHNION - ISRAEL INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Wkład UE netto
€ 1 750 000,00
Koszt całkowity
€ 1 750 000,00

Beneficjenci (1)