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Directing Stem Cell Activity through Mechanical Stimulation of Metamaterial 3D Scaffolds

Projektbeschreibung

3D-Gerüste aus Metamaterial für die Geweberegeneration

In der regenerativen Medizin werden Zellen zur Reparatur von geschädigtem Gewebe eingesetzt. Es ist bereits bekannt, dass mechanische Belastungen auf adulte Zellen einwirken. Ihr Einfluss auf pluripotente Stammzellen (PSCs) ist jedoch unklar. PSCs sind für die Gewebezüchtung sehr wirksam. Ihr Potenzial wird jedoch dadurch begrenzt, dass sie auf eine Mischung biologischer Faktoren angewiesen sind, die ihre Differenzierung steuern und nicht die natürlichen Bedingungen widerspiegeln. Das ERC-finanzierte Projekt MECCANO untersucht, auf welche Weise mechanische Belastungen die Entwicklung von PSCs in 3D-Kulturen beeinflussen. Zu diesem Zweck wird es Gerüste aus Metamaterial entwickeln, die ihre Form verändern und gezielte mechanische Spannungen ausüben können, um PSCs entweder zu erhalten oder ihre Differenzierung in verschiedene Gewebetypen zu steuern. Ziel des Projekts ist die Erarbeitung eines Modells für die Konstruktion von Gerüsten zur Regeneration von vaskularisiertem Herzgewebe – ein neuer Ansatz für den Gewebeersatz.

Ziel

Regenerative medicine aims at repairing damaged tissues in our body. To do so, stem cells are often used. My research has been focused on biofabrication innovations for tissue engineering, which aims to direct stem cell fate to steer tissue regeneration. While mechanical loading play a determinant role in the organization of adult cells and tissue development, and my past work with 3D scaffolds demonstrated the importance of mechanical cues to direct stem cell fate, very little is known about its influence on pluripotent stem cells (PSCs). PSCs are a powerful resource for tissue engineering whose application currently suffers from many limitations. One such limitation is the reliance on added biological factors to induce iPSC differentiation, which do not reflect accurately what occurs in vivo. MECCANO aims to establish a new research program that focuses on the systematic understanding of the influence of mechanical loading on tissue development from PSCs in 3D cultures. I will design mechanically active metamaterial scaffolds, which are porous 3D materials that can morph their shape in response to mechanical loading, thus providing defined dynamic stresses and deformations to cells hosted on them. I will then develop a library of mechanical metamaterial scaffolds able to maintain PSCs undifferentiated or to direct their differentiation into the three germ layers of embryological development (ecto-, meso-, endoderm lineages) through mechanical loading. This knowledge will be fed back into a mathematical model to enable the rational design and fabrication of scaffolds for the regeneration of a targeted tissue, here vascularized and conductive cardiac tissue, which has not yet been accomplished and provides a proof of concept. MECCANO will deliver a new paradigm for PSC differentiation, based on the optimization of 3D scaffolds' mechanical and structural properties. This solution holds the potential to generate more targeted, complex products for tissue replacement.

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: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG

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

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITEIT MAASTRICHT
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 3 500 000,00
Adresse
MINDERBROEDERSBERG 4
6200 MD Maastricht
Niederlande

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Region
Zuid-Nederland Limburg (NL) Zuid-Limburg
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

Keine Daten

Begünstigte (1)

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