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Atividade Financiada
Desenvolvimento de estratégias e soluções avançadas para engenharia de tecidos muscular baseada em microambiente eletromecânicos
Development of advanced strategies and solutions for muscle tissue engineering based on electromechanical microenvironments
Detalhes
Referência
PTDC/BTM-MAT/28237/2017
PTDC/BTM-MAT/28237/2017
Data de Início do Projeto
2018-07-01
2018-07-01
Data de Fim do Projeto
2022-06-30
2022-06-30
921C-C35C-BC25 
0000-0002-2635-9017
Área Científica
Ciências médicas e da saúde
Ciências médicas e da saúde
Programa de Financiamento
Concurso para Financiamento de Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico em Todos os Domínios Científicos - 2017
Concurso para Financiamento de Projetos de Investigação Científica e Desenvolvimento Tecnológico em Todos os Domínios Científicos - 2017
Resumo
Cada vez mais, os materiais ativos estão a ser utilizados em engenharia de tecidos e medicina regenerativa, podendo fornecer informações específicas às células. Em particular, o uso de polímeros eletroativos que podem fornecer um sinal elétrico às células mediante uma solicitação mecânica, abre novas oportunidades científicas e tecnológicas, uma vez que conseguem imitar sinais e efeitos presentes nos tecidos vivos, criando microambientes adequados para a regeneração de tecidos.
As lesões que resultam em perdas significativas de tecido muscular podem sobrecarregar o processo de reparação inata e por isso requerem uma intervenção para a função muscular ser restaurada. Com o objetivo de responder às questões científicas relevantes e fornecer visões claras sobre o potencial de terapêuticas baseadas em materiais eletroativos, o objetivo do projeto prende-se com o desenvolvimento de suportes 3D inteligentes injetáveis baseados em fibras piezoelétricas e hidrogéis permeáveis à água de forma a estudar o efeito da estimulação eletromecânica na resposta celular durante a diferenciação muscular para engenharia de tecidos.
Esta abordagem baseia-se na existência efetiva desses estímulos onde estas células desenvolvem a sua função in vivo. Serão produzidos materiais poliméricos eletroativos biocompatíveis sob a forma de fibras. Como uma forma alternativa para conseguir estimulação eficaz, os materiais também serão preparados com revestimentos poliméricos condutores e nanopartículas magnéticas ou magnetoestritivas.
O impacto de estímulos eletromecânicos na diferenciação de mioblastos, e especificamente na expressão de genes e proteínas, será avaliado. Finalmente, isso irá permitir produzir populações de células autólogas com fenótipo bem caracterizado e adaptado ao tecido a ser regenerado, para o seu transplante no corpo em scaffolds com propriedades mecânicas apropriadas e tempo de bioreabsorção para cada tecido.
Os efeitos da hipertermia magnética induzida por nanopartículas magnéticas serão estudados na: a) diferenciação normal de células musculares e no b) desencadeamento da morte de células do cancro do músculo.
O nosso grupo de investigação está liderando a inovação no campo, produzindo materiais eletroativos com resposta piezoelétrica com diferentes microestruturas, propriedades mecânicas e elétricas (ver publicações recentes). Para aproveitar ao máximo o potencial desses materiais para aplicações biomédicas, os biorreatores (já projetados e produzidos pelo nosso grupo), capazes de gerar o estímulo eletromecânico aplicando deformações mecânicas diretas nos scaffolds ou utilizando campos magnéticos remotamente, serão otimizados para se adaptar aos novos biomateriais produzidos.
Instituições
Instituições Principais
- Universidade do Minho (UMinho)
Outras Instituições
- International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL)
- Universidade do Minho (UMinho)
Financiamento 214.132,08 €
Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) - Portugal
35.412,47 €
União Europeia - Portugal2020 (UE - PT2020)
178.719,61 €