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Bioactive reinforcing bioink for hybrid bioprinting of implantable bone

Projektbeschreibung

3D-Biodruck für Knochenimplantate voranbringen

Implantierbare Gewebe sind eine große Herausforderung, insbesondere die Nachbildung der mechanischen Stärke und biologischen Komplexität von natürlichem Gewebe. Mit vielen aktuellen Methoden können nur schwerlich Werkstoffe erzeugt werden, die der körperlichen Belastung standhalten und auch Zellfunktionen ermöglichen können. Das ist besonders bei Anwendungen mit belastbaren Strukturen wie Knochen ein Problem. Dieses Problem wird im ERC-finanzierten Projekt BioForceInk mit einem neuen bioaktiven, verstärkenden Ausgangsstoff für den direkten 3D-Biodruck angegangen. Der innovative Werkstoff ist eine Kombination aus einem steifen, porösen Gerüst und zellbeladenen Hydrogelen. So können vaskularisierte Implantate zur besseren Heilung und Integration im Körper geschaffen werden.

Ziel

3D bioprinting is an emerging technique that offers promise for fabricating implantable tissues. Despite significant advancements, the field struggles to replicate the mechanical robustness and biological complexity of native tissues, particularly in applications requiring high mechanical strength such as bone. This proposal introduces 'BioForceInk,' a bioactive reinforcing bioink designed for direct bioprinting alongside a cell-laden hydrogel within a cell-conductive environment. The microparticle-based bioink is printable at room temperature and solidifies at 37°C, forming a stiff, porous scaffold within the construct. Our preliminary studies demonstrated its excellent printability, mechanical properties, and osteoconductive capabilities in a hybrid bioprinting context. To enhance vascularized bone differentiation in vitro and support bioprinted implant integration and bone recovery in vivo, the bioink will be enriched with osteogenic and vasculogenic factors.
Throughout this project, we aim to develop the growth factor-loaded BioForceInk and utilize it for creating vascularized bone implants by hybrid bioprinting in tandem with cell-laden soft bioink. We will then evaluate the regenerative potential of the bioprinted vascularized bone implants in a critical-size bone loss model. Additionally, we plan to test the technology with industrial partners and prepare it for commercialization by the end of the project.
BioForceInk offers a unique combination of mechanical support and biological activity that facilitates the single-step fabrication of physiologically relevant bone implants. This innovation has the potential to significantly narrow the gap between bioprinting technology and clinical application, contributing to the development of personalized, mechanically robust, and biologically functional bone implants. With its tunable properties, BioForceInk could be further adapted for bioprinting of various tissues, reflecting its broad potential across the field.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC-POC - HORIZON ERC Proof of Concept Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-POC

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

TECHNION - ISRAEL INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Netto-EU-Beitrag
€ 150 000,00
Adresse
SENATE BUILDING TECHNION CITY
32000 Haifa
Israel
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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