Descripción del proyecto
Un microchip innovador para el análisis «in vivo» de biomateriales
El proyecto IN2SIGHT, financiado con fondos europeos, tiene como objetivo introducir imagenología óptica «in vivo» para efectuar pruebas innovadoras de biocompatibilidad sobre biomateriales. Este método se basa en un chip microestructurado para la implantación en tejidos de animales de laboratorio, que contiene prestaciones para la regeneración espontánea del tejido vascularizado y un conjunto de microlentes para la obtención de imágenes multipunto «in situ». Esta tecnología mejorará radicalmente la penetración de la luz en los tejidos, lo que reducirá las aberraciones en las imágenes y permitirá llevar a cabo análisis cuantitativos y longitudinales de la respuesta inflamatoria del hospedador al implante. El proyecto tiene potencial para permitir la cuantificación de la reacción inmunitaria a los biomateriales a nivel celular, reduciendo a la vez el número de animales de laboratorio y el coste del descubrimiento de biomateriales en general.
Objetivo
Routine clinical use of biomaterials requires the reduction of the economical and ethical costs of biocompatibility tests (ISO10993 EU norm) which are unsustainable for small-medium industries and for the society. In this project we foster an unprecedented breakthrough in in-vivo optical imaging that will radically renew the biocompatibility tests of biomaterials.
A micro-structured chip, built by two-photon laser polymerization (2PP), will be implanted in lab animals, host a biomaterial and contain micro-features that guide the spontaneous regeneration of vascularized tissue within a thin gap (0.15mm) in contact with the biomaterial and act as beacons to correct the optical aberrations. The same chip carries a micro-lenses array for in-situ multi-spot imaging, with no need of external high numerical aperture objectives, dramatically improving light penetration in tissue. This chip will recast our thinking of deep tissue in-vivo imaging: the mice carry their own imaging optics, thus reducing substantially image aberration issues allowing unprecedented quantitative and longitudinal analyses of the host inflammatory response to the implant, without sacrificing the mice at each time step.
The project will allow unique quantification of the immune reaction to biomaterials at the cellular level (scientific impact), reduce (at least threefold) the number of used animals (societal impact) and the costs of biomaterial discovery (economical impact), and will Refine and Reduce protocols for biocompatibility on a single revolutionary device (regulatory impact). We open here a new visionary path for in-vivo imaging with high Replacement potential in oncological pharmaceutics and immune-therapies. 4 academic units, 1 public research institute and 2 SMEs ensure a highly inter-sectorial/interdisciplinary approach encompassing non-linear intravital imaging, bioengineering design, 2PP material science, biocompatibility protocols design and numerical simulations of immune response.
Ámbito científico
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
20126 MILANO
Italia