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Computational biomechanics and bioengineering 3D printing to develop a personalized regenerative biological ventricular assist device to provide lasting functional support to damaged hearts

Descripción del proyecto

Impresión en 3D para reparar un corazón dañado

La cardiopatía isquémica (enfermedad coronaria) es la principal causa de muerte en Europa. Los investigadores biomédicos están buscando una solución en los mecanismos de autorreparación de los tejidos u órganos. Sin embargo, la solución más prometedora se encuentra en los avances en reprogramación celular, biomateriales o impresión en 3D combinados con el profundo estudio de la fisiología miocárdica. El proyecto financiado con fondos europeos BRAV3 desarrollará un dispositivo biológico duradero capaz de bombear junto con un corazón dañado mediante el diseño de un tejido regenerador a partir de biomateriales, células madre y el modelado informático avanzado con diseños imprimibles en 3D. Al desarrollar dispositivos biológicos de asistencia ventricular (BioVAD, por sus siglas en inglés), BRAV3 supondrá un gran avance para la medicina regenerativa y su transición al mundo clínico, además de influir sobre el desarrollo de nuevas tecnologías médicas y de hacer avanzar en gran medida nuestros conocimientos sobre el desarrollo del corazón humano.

Objetivo

Ischemic heart disease is the main cause of death in the EU, straining patients and economies. Regenerative Medicine has failed at delivering a definitive solution, and even the breakthrough of cell reprogramming, biomaterials or 3D printing, have not been able to find a curative solution. Generating a muscle with efficient pumping requires a careful recapitulation of the myocardial architecture. BRAV∃ is born with the ambition of shaping this quantum leap in the field. The overall concept is to provide a lasting functional support to injured hearts through the fabrication of regenerative personalized advanced tissue engineering-based biological ventricular assist devices (BioVADs). To do so, we will apply multimodal deep cardiac phenotyping, coupled to advanced Computational Modelling and biomechanical analysis in a large animal model of disease, to create a personalised 3D printable design. We will for the first time create a fibre-reinforced human heart-sized cardiac tissue able to recapitulate the low Young´s Modulus of the myocardium while withstanding pressures generated during the cardiac circle. Using the latest human induced pluripotent stem cell (hiPSC) technology and industrial-scale growth and differentiation, we will cellularize this novel human heart-sized constructs, creating a highly efficiently aligned cardiac tissue (including vasculature). BioVADs will be matured in in-Consortium built electromechanical stimulation bioreactors before transplantation in a porcine model of disease. We anticipate our BioVADs will constitute a one-shot regenerative treatment of IHD, decreasing the burden on healthcare providers and improving the quality of life of patients. Crucially, we will for the first time generate a wealth of information on heart development at a human scale. Delivering this novel application whilst developing the technological environment (bioreactor, chamber, pacemaker) will boost the capacity of the EU to grow economically and lead the field.

Convocatoria de propuestas

H2020-SC1-BHC-2018-2020

Consulte otros proyectos de esta convocatoria

Convocatoria de subcontratación

H2020-SC1-2019-Single-Stage-RTD

Régimen de financiación

RIA - Research and Innovation action

Coordinador

UNIVERSIDAD DE NAVARRA
Aportación neta de la UEn
€ 800 500,00
Dirección
CAMPUS UNIVERSITARIO EDIFICIO CENTRAL
31080 Pamplona
España

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Región
Noreste Comunidad Foral de Navarra Navarra
Tipo de actividad
Higher or Secondary Education Establishments
Enlaces
Coste total
€ 800 500,00

Participantes (16)