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Magneto-Mechanical Technology for Bioinspired Material Testing and Ex-Vivo Diagnosis

Projektbeschreibung

Intelligente mechanische Prüfverfahren für weiche Materialien und Gewebe

Die genaue Messung der mechanischen Eigenschaften von weichen Materialien und biologischen Geweben ist entscheidend für die regenerative Medizin, die Gewebediagnostik, die Medikamentenverabreichung und die Entwicklung von Materialien nach biologischem Vorbild. Herkömmliche Prüfmethoden erfordern spezialisierte Labore und Fachkenntnisse. Sie sind außerdem langsam, kostspielig und bergen das Risiko, empfindliche Proben zu beschädigen. Vor diesem Hintergrund wird das ERC-finanzierte Projekt MAGMATED eine intelligente, tragbare Plattform entwickeln, die magnetoaktive Polymere mit magnetischer Aktuierung kombiniert. Dabei werden die Proben sanft unter realistischen Bedingungen umgeformt. Fortgeschrittene Computermodelle bilden daraufhin die Steifigkeit und die viskoelastischen Eigenschaften des Materials schnell und präzise ab. Das oberste Ziel ist ein fortschrittlicheres Design von Materialien nach biologischem Vorbild und die Entwicklung von Diagnoseinstrumenten zur Erkennung pathologischer mechanischer Veränderungen.

Ziel

Natural hydrogels and bioinspired soft materials are changing paradigms in regenerative medicine, drug delivery, microfluidics and
soft robotics applications. Their use requires a comprehensive mechanical characterisation over time that is currently limited by the
need of several and costly experimental setups. These equipment faces difficulties for imposing hydrating and thermal conditions,
and for gripping samples during testing without damaging them or introducing undesirable stress concentrations that compromise
the validity of the results. Another research area that faces the same issues and limitations is the mechanical testing of ex vivo tissue
for diagnosis. MAGMATED platform will comprise an intelligent system and integrated data-driven method to mechanically
characterise soft materials and biological tissues, providing a fast spatial distribution of apparent stiffness and viscoelastic properties.
It builds on our results on magneto-active polymers (MAP) and magnetic actuation control to induce deformation under realistic in
vitro conditions. The platform will integrate MAPs as sample holders with a computational framework combining data-driven and
physical models to determine the spatial distribution of mechanical properties, from recorded deformation images. Multiple force
combinations on the sample, along with inverse engineering approaches, will enable a comprehensive and accurate spatial
characterization surpassing existing methods. MAGMATED has the potential to significantly reduce testing times and costs for
mechanical characterisation of soft biological materials and tissues, providing a portable platform that does not require extensive
user’s expertise. We expect a profound impact on testing and design protocols in bioinspired scaffolds, regenerative medicine or
diagnosis. The simplified and cost-effective system will also broaden access to mechanical testing across diverse facilities, eliminating
the need for dedicated laboratory space.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

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-2025-POC

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

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
Netto-EU-Beitrag
€ 150 000,00
Adresse
CALLE MADRID 126
28903 Getafe (Madrid)
Spanien
Region
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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