Descripción del proyecto
Un mejor control sobre chorros de fluidos fuertes y diminutos mejorará las inyecciones sin agujas
El desarrollo de métodos sin agujas mejorados para inyectar líquidos en sustratos blandos podría tener repercusiones importantes en campos que van desde la fabricación por adición hasta la administración de fármacos. Estos métodos se basan en inyectar un chorro de microfluido a alta presión guiado por el equivalente a un tubo capilar con una apertura de diámetro muy pequeño. Aunque en principio parece sencillo, en la práctica ha sido difícil de lograr. El proyecto BuBble Gun, financiado con fondos europeos, prevé permitir una penetración limpia hasta la profundidad precisa sin salpicaduras o dispersión, que pueden provocar contaminación y alterar la dosis de manera impredecible. El equipo, que utiliza una combinación de métodos numéricos y experimentales, está caracterizando las fases del proceso para mejorar el control, la reproducibilidad y la aplicación generalizada.
Objetivo
The needle-free delivery of liquid jets into soft and heterogeneous substrates, e.g. human tissue, has been hindered by (1) the need to reach specific penetration depths with energy efficient means, (2) the break-up of jets that impedes control over the dose delivery, and (3) liquid splash-back after impacting the substrate that cause cross-contamination between injections. BuBble Gun is aimed at overcoming these challenges. My team and I have recently uncovered new operational regimes of cavitation with continuous-wave lasers. My next goal is to study the energy partition between the creation of bubbles, the formation of liquid jets, and the penetration of these jets into soft substrates. Fundamental insights on energy partitioning will then be applied to achieve major breakthroughs in jet injection, by (1) controlling cavitation within microfluidic confinement, (2) tuning the rheology of jets emerging from confined cavitation, and (3) deriving the relationships between fluid dynamics and material properties governing jet injection into soft substrates. I expect to advance the knowledge at the intersection of microfluidics, physics, and bioengineering, to enable unprecedented control over cavitation, jetting, and injection phenomena. We will develop a portable energy- efficient injection platform by using ultra-high-speed imaging, and quantifying injections with experimental resolutions below the microsecond and micrometer scales. The rheological properties of the jets will be tuned with biocompatible additives to ensure cohesion, before injecting them into in-vitro targets and ex-vivo skin. Numerical models will assist untangling the influence of microfluidic configuration and material properties on the injection outcomes. The ultimate result will be the predictable, reproducible, and efficient injection of liquids that will enable a wide-range of technologies, such as additive manufacturing, coating modifications, the delivery of drugs and vaccinations.
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. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias físicas mecánica clásica mecánica de fluidos microfluidics
- ingeniería y tecnología ingeniería de materiales recubrimiento y películas
- ciencias naturales ciencias físicas óptica física del láser
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Palabras clave
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
Palabras clave del proyecto indicadas por el coordinador del proyecto. No confundir con la taxonomía EuroSciVoc (Ámbito científico).
- microfluidics
- bubble
- cavitation
- rheology
- jet
- needle-free transdermal delivery
- drop impact
- splashing
- Reynolds number
- Weber number
- Ohnesorge number
- viscoelasticity
- biodegradable polymers
- skin surrogates
- ex-vivo skin
- vaccinations
- jet break-up
- jet splash-back
- permanent make-up
- medical tattooing
- continous wave lasers
- thermocavitation
Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
-
H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
PROGRAMA PRINCIPAL
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
ERC-STG - Starting Grant
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Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2019-STG
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Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.
7522 NB Enschede
Países Bajos
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.