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ElectroMechanoActive Polymer-based Scaffolds for Heart-on-Chip

Projektbeschreibung

Ein neues Modell zur Arzneimittelentwicklung für Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Herz-Kreislauf-Erkrankungen stellen die Ursache für 45 % aller Todesfälle in Europa dar und verursachen der EU-Wirtschaft jährlich Kosten in Höhe von 210 Millionen EUR. Angesichts dieser Zahlen sind unbedingt bessere und kosteneffizientere Behandlungsmethoden gefragt. Im Verlauf der vergangenen zehn Jahre wurden jedoch lediglich vier neue Arzneimittel gegen diese Erkrankungen zugelassen. Es sind Maßnahmen erforderlich, um die Arzneimittelentwicklung zu beschleunigen. Das EU-finanzierte Projekt EMAPS-Cardio zielt auf die Entwicklung einer neuen Organ-on-a-Chip-Plattform ab, die zur Züchtung und Reifung von kardialen Mikrogeweben für adultähnliche organotypische Modelle im gesunden und kranken Zustand dienen soll. Die höhere Sensibilität und Genauigkeit von Organ-on-a-Chip-Vorrichtungen ist zudem ein notwendiger technologischer Sprung, der die Entwicklung neuer Arzneimittel beschleunigen wird und Tiermodelle dabei überflüssig macht.

Ziel

Cardiovascular diseases (CVDs) account for 45% of deaths in Europe and are estimated to cost the EU economy €210 billion a year. However, only four drugs targeting cardiovascular diseases have been approved for use in the last decade. Thus, models that could effectively simulate diseased tissues, would enable the accurate assessment of the efficacy of the pharmaceuticals, and would accelerate drug development are urgently needed. The main bottleneck towards such models is the foetal-like state of the human induced pluripotent stem cell (hiPSC) derived cardiomyocytes (CMs). That is hiPSC-CMs do not reach adult-like maturity. The objective of this project is to produce a platform for growth and maturation of cardiac microtissues for adult-like organotypic models in healthy and diseased states. To achieve that, biomimetic microenvironment that provides all the needed stimuli (electrical, mechanical, topological (3D environment) and biochemical (release of active molecules)), during the maturation of hiPSC-CMs will be developed. This will be achieved by combining electro-mechanoactive polymer-based scaffolds (EMAPS) with bioactive membranes. To characterize the effects of CVD drugs, the contractility of the microtissue will be monitored continuously and simultaneously (over 24-wells) using the sensors developed during the project. To increase the sensitivity and accuracy of the model, deep-learning based algorithms to detect the effects of drugs in vitro will be developed and verified. The goals will be achieved by a multidisciplinary consortium with complementary know-how of three academic units and seven small companies. The increased sensitivity and accuracy of organ-on-chip devices is a needed leap in technology that will accelerate new drug development without the need for animal models; the project aims to provide a platform for the realization of such physiologically-relevant organotypic models.

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

H2020-NMBP-TR-IND-2018-2020

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Unterauftrag

H2020-NMBP-TR-IND-2020-twostage

Koordinator

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Netto-EU-Beitrag
€ 719 386,76
Adresse
RUE MICHEL ANGE 3
75794 Paris
Frankreich

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Region
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Aktivitätstyp
Research Organisations
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Gesamtkosten
Keine Daten

Beteiligte (8)