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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Multiscale modeling and simulation approaches for biomedical ultrasonic applications

Projektbeschreibung

Weiterentwicklung der Ultraschalltechnologie für biomedizinische Anwendungen

Mithilfe der Ultraschalltechnologie lässt sich die Abgabe von Wirkstoffen und Makromolekülen steuern, die in Mikrobläschen und Gasvesikeln im Mikrometerbereich verkapselt sind. Obwohl sich dieser nichtinvasive und hochpräzise Ansatz für die Wirkstoffabgabe geradezu anbietet, ist seine Anwendung bislang noch nicht auf breiter Ebene möglich, da die darauf basierenden Systeme an sehr eng definierte empirische Parameter geknüpft sind. Um eine Lösung zu finden, will das EU-finanzierte Projekt MULTraSonicA diverse Parameter von Mikrobläschen und Gasvesikeln innerhalb eines definierten Rahmens zur kontrollierten Erprobung und Quantifizierung optimieren. Die Forschenden werden das Verhalten von Ultraschallkontrastmitteln verbessern und damit eine genaue Vorhersage von Ergebnissen der Wirkstoffabgabe ermöglichen. Dies sollte erheblich dazu beitragen, die Ultraschalltechologie in biomedizinischen Anwendungen nutzbarer zu machen.

Ziel

Ultrasound-guided drug and gene delivery (USDG) enables controlled and spatially precise delivery of drugs and macromolecules, encapsulated in microbubbles (MBs) and submicron gas vesicles (GVs), to target areas such as cancer tumors. It is a non-invasive, high precision, low toxicity process with drastically reduced drug dosage. These advantages open doors to numerous biomedical applications, from sonothrombolysis to bloodbrain barrier opening. However, the progress and deployment of this technology is subject to extensive experimentation and heuristics. The proposal aims to develop a virtual environment to quantify and optimize USDG and in particular the MBs and GVs utilized as drug carriers and contrast agents. Their type and concentration, and interface with ultrasound (US) are critical to the success and efficiency of USDG. State-of-the-art USDG systems operate in a narrow range of empirically-tuned US parameters. This empiricism entails severe risks and limitations for clinical applications and delays the adoption of this potent technology. I propose a computational framework that would allow for controlled testing, data-driven quantification of uncertainties, and a rational optimization of experimental US parameters. The framework will rely on submicron resolution modeling and simulation of cavitating MBs and GVs interacting with US. Limitations of existing models based on continuum theory preclude an accurate description of cavitation, drastically degrading the prediction of drug delivery outcomes. I will develop new, data-informed mesoscopic models of US contrast agents, capturing their rheological and acoustic behavior. Specific interactions of US and agents at a submicron level will be included by harnessing novel multiscale methods that enable seamless propagation of US from the macro to microscopic level. The proposed framework will be integrated with experimental efforts to advance USDG across biomedical applications.

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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Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

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.

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.

ERC-ADG - Advanced Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

KEMIJSKI INSTITUT
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 1 535 500,00
Adresse
HAJDRIHOVA 19
1000 Ljubljana
Slowenien

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Region
Slovenija Zahodna Slovenija Osrednjeslovenska
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

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.

€ 1 535 500,00

Begünstigte (2)

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