Descrizione del progetto
Correlare la struttura e la dinamica dell’adesione focale con le caratteristiche dei substrati su scala nanometrica
Le adesioni focali, complessi proteici associati alla membrana cellulare, interagiscono con la matrice extracellulare (e con il citoscheletro di actina intercellulare), modulando la migrazione e la funzione delle cellule. Una migliore comprensione delle modalità di interazione messe in atto dalle cellule con i loro substrati consentirebbe di accelerare la progettazione di futuri biomateriali per la medicina rigenerativa. Il progetto FAKIR, finanziato dal CER, indagherà su questo aspetto fabbricando superfici in nanoscala con scale di lunghezza delle caratteristiche paragonabili a quelle delle unità strutturali relative alle adesioni focali. Tecniche di microscopia ad alta risoluzione e apprendimento automatico consentiranno di classificare i tipi di cellule su varie nanotopografie, collegando i parametri morfometrici con la struttura e le dinamiche dell’adesione focale e consentendo l’istituzione di un modello di riferimento per la futura progettazione di biomateriali.
Obiettivo
The provision of advanced functional materials in the area of regenerative medicine and discovery applications depends on many different factors to provide the appropriate targeted function. As adherent cells also read their environment through substrate interactions there is a great interest in developing such substrates in a predictable manner. Their first point of contact is through their focal adhesions and it is also though them that forces are applied allowing the cell to migrate and establish cytoskeletal tension which in turn regulates cell function. The objective of this project is to investigate the cell-substrate interaction at the nanoscale and correlate that to the surface topography for predictable biomaterials. Through the application of state-of-the-art nanofabrication we will fabricate precise surface topographies with length scales comparable to the structural units found in the focal adhesions. The aim is to map and understand the topographical influence in the architectural arrangement of the proteins in the adhesions. Aided by high resolution microscopy we will classify cell types on different nanotopographies. Combining that information with machine learning, we will be able to gain information about cell characteristics from the rule set. That information can also be used in reverse to identify cell types with the previously defined characteristic. This approach is similar to face recognition seen on cameras and mobile phones.
The proposed research project will not only provide insight to an area of biomaterials not previously explored, yet aim to provide a blueprint for future design of biomaterials.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
ERC-COG - Consolidator GrantIstituzione ospitante
G12 8QQ Glasgow
Regno Unito