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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Scalable real-time monitoring of 3D cell cultures with electrical impedance microtomography

Descripción del proyecto

Un método sin etiquetas para estudiar cómo responden las células a los tratamientos antineoplásicos

El tratamiento antineoplásico personalizado puede beneficiarse enormemente del ensayo de fármacos en cultivos celulares tridimensionales derivados de pacientes. Sin embargo, los métodos actuales, incluida la microscopía óptica, son bastante lentos e inadecuados para las pruebas a gran escala. Con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, el equipo del proyecto MITO utilizará la espectroscopia de impedancia eléctrica local, una técnica que permite monitorizar en tiempo real grandes matrices de cultivos celulares en 3D, sin necesidad de etiquetas. La tecnología combina dispositivos microestructurados avanzados y capas de polímero para guiar las corrientes eléctricas hasta las células y ayudarlas a crecer en estructuras 3D realistas. El sistema proporcionará información detallada y en tiempo real sobre la organización y el funcionamiento de las células. Los nuevos prototipos utilizarán modelos tumorales en 3D para ensayar tratamientos antineoplásicos, lo que ofrece una plataforma más rápida y sin animales para desarrollar medicamentos personalizados.

Objetivo

High-throughput functional drug testing on patient-derived 3D cell cultures offers unprecedented opportunities for personalized cancer medicine. Optical microscopy constitutes a bottleneck in this approach as it cannot provide rapid information on cell and tissue viability and is not compatible with upscaling. To address this issue, I focus my research project on local electrical impedance spectroscopy to enable the real-time and label-free monitoring of large arrays of 3D cell cultures. The vision is to combine integrated arrays of microstructured organic mixed ionic-electronic conductor devices with multifunctional 3D micropatterned polymeric layers to achieve two specific objectives: i) focus the ionic currents onto the 3D space where cell aggregates are formed, ii) provide the biological cues for cell assembly and development into 3D functional structures. The rapid acquisition of the electrical impedance matrix resolved in frequency space combined with impedance modelling will provide real-time tomographic information about 3D cell organization, inter-cellular junctions and cellular functionality. As a test case demonstrating high-throughput 3D cell culture experiments, final prototypes will implement 3D tumour models to test cellular therapies suppressing cancer growth. The envisioned technology will constitute a novel platform for the accelerated development of personalized medicines without relying on animal testing. The strong interdisciplinary approach adopted by MITO leverages the high-level expertise of the University of Bologna (12-months return phase, supervisor Prof. Tobias Cramer, expert in materials for bioelectronics) and ETH Zurich (24-months outgoing phase, supervisor Prof. Andreas Hierlemann, expert in electrical engineering and cell cultures). Throughout the entire action, I will receive excellent training to enhance my scientific, communication, dissemination, and technology transfer skills, significantly advancing my future academic career.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-GF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - Global Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinador

ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA DI BOLOGNA
Aportación neta de la UEn
€ 388 940,52
Dirección
VIA ZAMBONI 33
40126 Bologna
Italia
Región
Nord-Est Emilia-Romagna Bologna
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
Sin datos

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