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Multiscale Modelling of Microfluidic Cell Mechanoporation for Intracellular Gene Delivery

Projektbeschreibung

3D-Multiskalenmodell zur Weiterentwicklung des Gentransfers

Der intrazelluläre Gentransfer ist für mRNA-Impfstoffe, die CAR-T-Zelltherapie und die Pflanzengenetik von entscheidender Bedeutung. Die mikrofluidische Verabreichung stellt eine einfachere Alternative zu den traditionellen Methoden dar, beruht jedoch aufgrund begrenzter Prognosewerkzeuge oft auf Versuch und Irrtum. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen wird im Rahmen des Projekts M2-CPID ein 3D-Multiskalenmodell entwickelt, um Zellverformung, die Mechanoporation der Membran und den Transfer von genetischem Material in der Mikrofluidik vorherzusagen. Es werden Experimente zur Messung von Zellmembranporen und Genkonzentrationen durchgeführt, wobei die Daten zur Validierung des Modells dienen. Das Projektteam wird zudem erkunden, wie Strömungsbedingungen, mechanische Eigenschaften der Zellen und das Molekulargewicht des genetischen Materials die Porenbildung in der Zellmembran, die Zellviabilität und die Effizienz des Gentransfers beeinflussen.

Ziel

Intracellular gene delivery has ground-breaking applications in mRNA vaccines, preparation of CAR-T cells for cancer treatment, and genetic engineering of plants. Microfluidic-based delivery, which uses fluid flow to disrupt cell membranes, leading to transient formation of membrane pores and internalisation of genetic materials, is emerging as a simple, universal, and transformative approach compared with classical methods that utilise electroporation or viral vectors. However, development of microfluidic-based approaches has been conducted largely through trial-and-error experiments, due to the lack of a high-fidelity predictive simulation tool.

This interdisciplinary fellowship will integrate the fellow’s strong expertise in modelling fluid-structure interaction and nanoscale membrane damage, with the host’s experimental expertise in cell mechanics and microfluidic intracellular delivery. It will develop an accurate predictive simulation tool and fundamental understanding of microfluidic flow-induced cell poration, and the associated internalisation of exogenous genetic materials. Specific scientific aims are: 1, to develop a novel three-dimensional multiscale model, to enable quantitative predictions of cell deformation, membrane mechanoporation and intracellular delivery of genetic materials in microfluidics; 2, to conduct systematic experiments, measuring cell membrane pores and gene concentration inside cells, and use the data to validate the model; 3, to combine simulations and experiments to uncover the effects of flow condition, cell mechanical property and molecular weight of genetic materials, on cell membrane poration, cell viability and gene-delivery efficiency.

Through carefully planned knowledge transfer, dissemination and trainings, the fellowship will significantly enhance the fellow’s career perspective for establishing independence, and contribute to the EU Research and Innovation Strategy in improving and protecting people's health.

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-2025-PF

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

Koordinator

QUEEN MARY UNIVERSITY OF LONDON
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.

€ 276 187,92
Adresse
327 MILE END ROAD
E1 4NS LONDON
Vereinigtes Königreich

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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.

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