Descrizione del progetto
Tecnologie di controllo delle onde bio-adattive per la bioelettronica del corpo profondo
I dispositivi medici wireless vengono impiantati per monitorare la salute e somministrare terapie. I progressi tecnologici consentono oggi impianti mininvasivi e privi di batterie per il monitoraggio della salute e la stimolazione nervosa. Una sfida importante è l’alimentazione e il controllo efficaci di questi dispositivi esternamente al corpo, a causa della complessità della propagazione delle onde elettromagnetiche nei tessuti umani. Il progetto BESSEL, finanziato dal CER, svilupperà tecnologie di controllo delle onde bio-adattive per un’alimentazione efficiente e un controllo preciso della bioelettronica su scala millimetrica e micrometrica del corpo profondo. Il progetto studierà il comportamento delle onde in contesti anatomici complessi e creerà nuove superfici radianti conformi per l’adozione pratica di queste metodologie. Inoltre, dimostrerà l’utilità clinica registrando e modulando in modalità wireless l’attività del nervo pancreatico in un modello suino anestetizzato.
Obiettivo
Wireless medical devices can be implanted in the body to monitor health and to deliver therapies. Recent advances in biosensors, neural interfaces, biotechnology, microelectronics, and improved surgical techniques enable a vision of minimally invasive battery-free bioelectronic implants that can perform a wide range of medical and research tasks. Examples include biosensing for an early detection of health anomalies, recording and precision stimulation of central and peripheral nervous systems, implantable labs-on-a-chip, surgical microbots, and so on. A key scientific challenge lies in how these devices can be powered and controlled from outside of the body. Existing wireless solutions remain limited in their ability to transfer energy and data. These limitations result from the difficulty in controlling electro-magnetic waves in the human body a dynamic, heterogeneous, and lossy medium. The objective of this proposal is to develop bio-adaptive wave control technologies that overcome these challenges to enable efficient powering and precise control of mm/m-scale deep-body bioelectronics. To accomplish this, we will (1) focus on the fundamental studies of waves and their control in complex and dynamic anatomical media; (2) develop new reconfigurable architectures of conformal radiating surfaces for the practical implementation of the developed wave control methodologies, and (3) demonstrate clinical utility by fully wireless recording and modulation of the pancreatic nerve activity in an anesthetized porcine model through dynamic wave control. The proposal relies on interdisciplinary track-record of the PI in bioelectronics and neural interfaces, wave physics and computational electromagnetics, conformal radiating structures and wireless power transfer. BESSEL consolidates these skills and enables conducting research on highly capable deep-body wireless bioelectronics with high translational potential.
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.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- ingegneria e tecnologiaingegneria elettrica, ingegneria elettronica, ingegneria informaticaingegneria elettronicasensoribiosensori
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2024-STG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
75794 Paris
Francia