מועצת המחקר האירופית מממנת קונסורציום המורכב מ-Helmholtz-Zentrum Hereon, ETH ציריך ו-TU Graz בסכום כולל של 10 מיליון יורו לפיתוח שיטות חדשות לקביעת התכונות המכניות של רקמה אנושית חיה. חוקר TU Graz, Gerhard A. Holzapfel, מקבל 4.2 מיליון יורו.
שינויים בתכונות המכניות של איברים הם הגורם למחלות רבות, כולל אי ספיקת לב דיאסטולית (HFpEF), אחד הגורמים המובילים למחלות ותמותה הקשורות ללב ברחבי העולם. עם זאת, עדיין לא ניתן לקבוע את התכונות המכניות של רקמה רכה ללא התערבות כירורגית. קונסורציום מחקר בינלאומי מאוניברסיטת גראץ לטכנולוגיה (TU Graz), Helmholtz-Zentrum Hereon ו-ETH ציריך רוצה לשנות זאת עם סוג חדש של ניתוח רקמות in vivo. בפרויקט MechVivo, צוות המחקר יפתח שיטות ניסיוניות ומבוססות בינה מלאכותית שלראשונה מציגות בפירוט את הקשר בין תעתיק, מיקרו-מבנה ותכונות מכניות של רקמה ביולוגית רכה. מטרת העל היא לפתח הליך הדמיה לבדיקה לא פולשנית של מבנה מיקרו של רקמות, המשפרת את אבחון המחלה ואת הטיפול בפרקטיקה הקלינית היומיומית. מועצת המחקר האירופית מממנת את פרויקט המחקר בן שש השנים בסכום של 10 מיליון יורו, כ-4.2 מיליון מתוכם יועברו למכון הביומכניקה ב-TU Graz.
"TU Graz גאה ב-Gerhard A. Holzapfel ובצוות שלו ושמחה על מענק ה-ERC Synergy הראשון שלהם", אומרת אנדריאה הוגלינגר, סגנית הרקטור למחקר ב-TU Graz. "הנדסה ביו-רפואית היא אחד מתחומי החוזק המרכזיים של האוניברסיטה שלנו. מחקר זה מקבל נראות בינלאומית נוספת באמצעות שיתוף פעולה עם שותפים אירופיים ברמה גבוהה בפרויקט MechVivo. עם מענק ה-ERC הזה, TU Graz שוב מגבשת את מעמדה כמוסד מוביל בתחום שטיריה במסגרת אופק אירופה".
ETH ציריך: טביעת אצבע MRI של הרקמה
במהלך הפרויקט, סבסטיאן קוזרקה וצוותו במכון להנדסה ביו-רפואית, המנוהל על ידי ETH ציריך ואוניברסיטת ציריך, יפתחו קונספט חדש להדמיית תהודה מגנטית (MRI), שהרזולוציה המפורטת שלו מאפשרת את זה. לקביעת טביעת אצבע של הרכב ומבנה המיקרו של הרקמה בלב הפועם. על מנת לפתח מכשיר הדמיה in vivo אמין, נדרשת התקדמות מתודולוגית ניכרת בסימולציה של רצפי MRI, תכנון ושחזור נתונים.
TU Graz: הבנה מעמיקה של הביומכניקה של הלב
על מנת לפרש נכון טביעת אצבע זו של הרקמה, נדרשת הבנה מקיפה של המיקרו-מבנה והתכונות המכניות של הרקמה הביולוגית. כאן נכנסת לתמונה קבוצת המחקר של Gerhard A. Holzapfel במכון לבומכניקה ב-TU Graz. הצוות יחקור את הקשר בין ביטוי גנים, מבנה מיקרו ותכונות מכניות של רקמה ביולוגית רכה במעבדה. לשם כך, הצוות ימפה את הרכב הרקמה עד לטווח הננומטר על מנת להסיק מסקנות לגבי התכונות המכניות של הלב. בדיקות מכניות שונות ובדיקות מיקרוסקופיות יבוצעו ex vivo על לבבות חזירים מבתי מטבחיים ואיברים תורמי אדם. עומסי הבדיקה דומים מאוד לתנאים בגוף החי, מה שאומר שניתן לקבוע את התכונות המכניות של הלב בצורה מציאותית ביותר.
כאן: תוכנה מבוססת בינה מלאכותית ליישומים קליניים
ב-Helmholtz-Zentrum Hereon ב-Geesthacht, צוות בראשות כריסטיאן סיירון מהמכון למודלים של מערכות חומרים יפתח תוכנה מבוססת בינה מלאכותית המשתמשת בנתונים שנאספו בציריך ובגראץ כדי לפענח את הקשר בין טביעות האצבע המיקרו-סטרוקטורליות של הרקמה לבין הטביעות המכניות שלה. תכונות רקמות ולהנגיש אותה לאנשי מקצוע רפואיים.
"שלושת קבוצות המחקר שלנו משלימות זו את זו בצורה מושלמת במומחיות שלהן. עם גישת המחקר החדשנית שלנו בקונסטלציה של פרויקט זה, נצליח, בין היתר, לפתח הליך הדמיה לבדיקה לא פולשנית של מבנה מיקרו של רקמות", אומר גרהרד. א הולצאפפל. "כהוכחה לקונספט, לאחר מכן נדגים כיצד השיטה החדשה שלנו יכולה לתמוך באבחון של אי ספיקת לב דיאסטולית כחלק ממחקר קליני בבית החולים האוניברסיטאי בציריך. גישת המחקר שלנו בקונסטלציה של פרויקט זה מעניקה לנו נקודת מכירה ייחודית ברחבי העולם". .
מענק Synergy ERC
מימון ממועצת המחקר האירופית (ERC) נחשב לכבוד הגבוה ביותר לחוקרים באירופה. מענקי Synergy Grants הם המענקים המוענקים ביותר והמוענקים בתדירות נמוכה ביותר עבור פרויקטים משותפים בין שתיים עד לכל היותר ארבע קבוצות מחקר המתאפיינות בשילוב ייחודי של מומחיות ומשאבים משלימים. סכום המימון המקסימלי הוא 10 מיליון יורו על פני תקופה של שש שנים. המחקר אמור לאפשר התקדמות משמעותית בגבולות הידע ובעל פוטנציאל לקבוע סטנדרטים ברחבי העולם.
