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Biomechanical Stimulation based on 4D Printed Magneto-Active Polymers

Projektbeschreibung

Weiche, formverändernde Polymere geben Zellen einen Schub in die richtige Richtung

Lebende Organismen reagieren intelligent auf eine Vielzahl von Reizen, nicht zuletzt auf mechanische. Mechanische Reize sind wichtige Modulatoren von Wachstum, Entwicklung und Gewebereparatur, und ihr Potenzial für den Einsatz in der Therapeutik ist ein heißes Thema der Forschung und Entwicklung. Magnetoaktive Polymere, weiche Verbundwerkstoffe, die abstimmbare magnetisierungsinduzierte Formtransformationen aufweisen, sind in einzigartiger Weise geeignet, biologische Strukturen angemessen auf Wachstums- und Reparaturprozesse zu lenken. Um sie jedoch besser kontrollieren zu können, benötigen wir ein tieferes Verständnis ihrer zugrunde liegenden Physik. Das EU-finanzierte Projekt 4D-BIOMAP verwendet leistungsstarken 3D-Druck, um magnetoaktive Polymere zu erstellen und sie in kritischen Anwendungen im Zusammenhang mit der Funktion des Nervensystems zu charakterisieren.

Ziel

MAPs are polymer-based composites that respond to magnetic fields with large deformation or tuneable mechanical properties. I aim to apply heterogeneous 3D printed MAPs as modifiable substrates to support biological structures which can have their deformation state and stiffness controlled by the external application of magnetic stimuli. Such mechanical stimulation has an important role on biological structures leading to alterations in functional responses, morphological changes and activation of growth or healing processes. Current bottlenecks preventing progress in this field are a lack of: a) appropriate experimental methodologies to enable characterisation of the behaviour of these materials; b) fundamental theoretical underpinnings to support the design and application of these new materials. The first step is to undertake in depth characterisation and assessment of 4D printed MAPs to create a detailed understanding of the underlying physics controlling the interactions between the polymeric matrices and embedded magnetic particles during application of mechanical and/or magnetic loadings. I will then culture biological structures on the novel 4D printed MAPs to create a designed biostructure with specified and controllable responses to a given magnetic stimulus. These novel biostructures will be assessed using three applications: a) astrocyte cellular networks, b) neuronal circuits and c) astrocyte-neuronal networks. The evaluation of cellular damage, morphological and physiological alterations will validate the performance of the new biostructures and also contribute new understanding to the effects of deformation and stiffness gradients during glial scarring on physiological functions of central nervous system cells. The resulting deep understanding of magneto-mechanics of MAPs and their further development for controllable stimulation devices, will enable the international consolidation of my research group within the mechanics and bioengineering fields.

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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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

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-STG - Starting 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-2020-STG

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

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
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.

€ 1 499 625,00
Adresse
CALLE MADRID 126
28903 Getafe (Madrid)
Spanien

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Region
Comunidad de Madrid Comunidad de Madrid Madrid
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
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.

€ 1 499 625,00

Begünstigte (1)

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