Descripción del proyecto
Los parches cardíacos inteligentes controlan la regeneración «in vivo»
El infarto de miocardio provoca la obstrucción de una de las arterias coronarias que irrigan el tejido cardíaco, lo que provoca una restricción del aporte de oxígeno en un segmento del corazón. Ello provoca la muerte de los cardiomiocitos, pero la cicatrización y regeneración del tejido cardiaco es limitada. La ingeniería de tejidos constituye una alternativa terapéutica prometedora para la cardiopatía isquémica. Sin embargo, no hay forma de controlar el rendimiento del tejido artificial. En el proyecto SmartCardiacPatch, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se pretende desarrollar parches cardíacos implantables e inteligentes que integren componentes electrónicos para la supervisión en tiempo real. El parche constará de un andamio tridimensional con cardiomiocitos y permitirá a los médicos seguir la regeneración cardiaca al instante y ofrecer la oportunidad de tratar la cardiopatía isquémica.
Objetivo
Ischemic heart disease is a major cause of death in the Western world. There is no sustainable regenerative therapy available at the moment, with cardiac transplantation being the only therapy. However, tissue engineering is envisioned as a true regenerative therapeutic alternative. Despite the incremental improvements no technology is currently available that can provide on-line monitoring and reporting of the engineered tissue performance, and if needed, automatically activate regenerative processes. As one initial step in that direction, we have recently shown on a non-implantable chip-supported level that a sensory system can be integrated with engineered tissues, providing report on cardiac electrical activity.
In this proposal, I plan to expand far beyond the state-of-the-art and develop a conceptually new approach to engineer the next generation of smart implantable cardiac patches. These patches will integrate complex electronics with engineered cardiac tissues to enable on-line monitoring and at the same time self-regulation of the tissue function. Since cardiac performance will be recorded over time, physicians could follow heart regeneration in real-time, providing new means for the disease management.
To achieve this goal I will first develop new porous, stretchable and biocompatible microelectronics enabling electrical activity recording and stimulation. The electronics will interact with an efficient electroactive controlled release system enabling on-demand release of biomolecules. The system will be integrated with a 3D biomaterial scaffold and cardiac cells to compose the microelectronic cardiac patch (microECP). Development of feedback loop software will ensure efficient regulation of the patch’s function over time. Next, we will elucidate the interplay between the electronics, scaffold and cells, and provide a proof-of-principle for the microECP in vitro. Finally, we will investigate the regenerative potential of the system following infarction.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-STG - Starting GrantInstitución de acogida
69978 Tel Aviv
Israel