Projektbeschreibung
Supramolekulares Material zur In-vitro-Zelldifferenzierung
Die Mikroumgebung des Embryos ist entscheidend an der Bestimmung des Zellschicksals während der Entwicklung beteiligt. In-vitro-Differenzierungsprotokolle versuchen, diese Mikroumgebung mithilfe von biochemischen Eigenschaften auf 2D-Substraten nachzuahmen. Allerdings fehlt ihnen dazu die dreidimensionale Komplexität der natürlichen extrazellulären Matrix. Das EU-finanzierte Projekt SupraCTRL schlägt die Verwendung von supramolekularem Material vor, um den strukturellen und dynamischen Charakter der extrazellulären Matrix zu rekapitulieren. Durch die zeitliche Kontrolle der mechanischen Eigenschaften dieser Materialien werden die Forschenden die Differenzierung von induzierten pluripotenten Stammzellen in Kardiomyozyten lenken. Dies wird grundlegende Erkenntnisse über die räumlich-zeitlichen Einflussfaktoren der Organentwicklung liefern.
Ziel
The biochemical and biophysical cues of the stem cell environment that act in a concerted and spatiotemporal manner lead to the formation of the 200 cell types and organs of the human body, but how this precisely occurs remains unclear and it is necessary to guide their production for use in the biomedical area. Standard differentiation protocols in vitro mimic known stages in development by the timed addition of biochemical cues on 2D substrates, however these protocols lack the complexity of the 3D natural extracellular matrix (ECM), with its mechanical character that evolves in time. Supramolecular materials can recapitulate the structural and dynamic character of the ECM being based on non-covalent interactions. Moreover, as I have shown, their mechanical soft character can mimic embryonic microenvironment for induced pluripotent stem cell (iPSC) culture but renders them unable to mimic stiff and tough tissues. Double networks using covalent polymers have demonstrated to achieve such mechanical properties, however these materials lack the cytocompatibility for use in 3D cell culture. In this proposal, I will synthesize hybrid covalent-supramolecular polymer networks that use biocompatible chemical and light-activated ligation approaches to apply them to guide the fate of iPSCs to cardiomyocytes by controlling their mechanical properties in time. I will exploit the unique properties of these double networked materials to interface them with biomechanical devices, and as an actuatable culture platform by 3-D printing a miniature beating heart ventricle. These advanced culture platforms based on hybrid-covalent supramolecular materials that go from soft to stiff and tough in time and space with shifting-shapes, with the potential to decouple the presentation of bioactive cues in an integrated manner, will provide uncharted opportunities to understand the spatiotemporal evolution of active and passive mechanical cues in development from cell to organ.
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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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Polymerwissenschaft
- Technik und Technologie Industrielle Biotechnologie Biomaterialien
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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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.
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.
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.
ERC-STG - Starting Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-STG
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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.
2311 EZ Leiden
Niederlande
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.