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Dynamic response of cells to viscoelastic forces

Projektbeschreibung

Einblicke in die Materialeigenschaften von Gewebe

Mechanische Kräfte wirken sich auf das Verhalten von Zellen aus, insbesondere während der Embryonalentwicklung und bei Krebs. Während die meisten Forschungsarbeiten elastische Materialien untersucht haben, sind biologische Gewebe viskoelastisch, d. h., sie weisen sowohl flüssigkeitsähnliche als auch festkörperähnliche Eigenschaften auf. Es ist jedoch kaum erforscht, wie die Viskoelastizität das Zellverhalten beeinflusst. Das über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützte Projekt DISCOVER entwickelt Hydrogele mit einstellbarer Viskoelastizität, um die Reaktionen von Fibroblasten mithilfe fortschrittlicher Live-Zellbildgebung zu untersuchen. In Verbindung mit computergestützter Modellierung wird die Arbeit zeigen, wie für Krafteinwirkung empfindliche Proteine und die Dynamik des Zytoskeletts komplexe mechanische Signale integrieren. Die gewonnenen Erkenntnisse werden weitreichende Auswirkungen auf die Krebsforschung, die Biologie der Organoide und die regenerative Medizin haben.

Ziel

Mechanobiology explores how physical forces affect cellular processes, providing insights into areas like embryogenesis and tumor growth. While most studies focus on cells responding to forces stemming from elastic materials, biological materials are viscoelastic. Single materials elastically resist deformation while viscously relaxing with a multitude of relaxation times. Whereas viscoelasticity is increasingly acknowledged in mechanobiology research, its effects on cell behaviour remain poorly understood. This project aims to uncover the mechanisms behind viscoelastic mechanotransduction, by considering cell dynamics and multiple relaxation times within the cell environment. I will engineer hydrogels with tuneable viscoelastic properties, culture fibroblasts on them and employ cutting-edge (live cell) fluorescence microscopy and computational modeling of the cellular mechanotransduction. The hydrogels' elasticity will be tuned by the 3D crosslinked network, and viscosity by linear polymers within the network. Considering properties of gel and force-sensitive proteins inside the cell a stochastic simulation will predict and explain cell behavior, a data-driven model will infer properties from experimentally observed cell behavior. Experimentally, I will characterize mouse fibroblast mechanotransduction on these gels, focusing on adhesion, cytoskeleton, and YAP/TAZ activity, using fluorescent proteins and confocal microscopy. Chemical perturbations of the cytoskeleton will validate the model. Spanning experimental and theoretical methods from material science, cell biology, and computational sciences, this project will shed light on a crucial but underexplored aspect of mechanobiology. As mechanical changes in the cell enviroment are a hallmark of many tumors, this research is particularly relevant for oncology. Further, the models and insights gained will have an impact on the study of organoids in viscoelastic 3D matrices, as well as fibrosis and would healing.

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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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

Koordinator

FUNDACIO INSTITUT DE BIOENGINYERIA DE CATALUNYA
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.

€ 194 074,56
Adresse
CARRER BALDIRI REIXAC PLANTA 2A 10-12
08028 Barcelona
Spanien

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Region
Este Cataluña Barcelona
Aktivitätstyp
Research Organisations
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.

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