HIGH-PERFORMANCE DEVICE DESIGN BASED ON LIGHT SHEET FLUORESCENCE MICROSOPIA FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS (Q3208014)
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Project Q3208014 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | HIGH-PERFORMANCE DEVICE DESIGN BASED ON LIGHT SHEET FLUORESCENCE MICROSOPIA FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS |
Project Q3208014 in Spain |
Statements
88,271.98 Euro
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176,543.96 Euro
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50.0 percent
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1 October 2015
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30 September 2018
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INSTITUTO DE CIENCIAS FOTONICAS
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41°17'9.96"N, 1°58'56.71"E
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08056
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EL ANALISIS DE ALTO RENDIMIENTO (AAR) ES UN PROCESO DE DESCUBRIMIENTO DE FARMACOS AMPLIAMENTE UTILIZADO EN LA INDUSTRIA FARMACEUTICA. MEDIANTE LA AUTOMATIZACION DE LOS PROCESOS SE CONSIGUE ANALIZAR RAPIDAMENTE LA ACTIVIDAD BIOLOGICA O BIOQUIMICA DE UN GRAN NUMERO DE COMPUESTOS FARMACOLOGICOS. SIN EMBARGO, HOY EN DIA EXISTE UNA NECESIDAD DE MEJORA DE LOS MODELOS Y LAS HERRAMIENTAS DISPONIBLES PARA PREDECIR LA EFICACIA Y SEGURIDAD DE NUEVOS MEDICAMENTOS. EN ESE CONTEXTO, ADEMAS DE LOS CLASICOS MODELOS ANIMALES, APARECEN NUEVAS HERRAMIENTAS DE INVESTIGACION COMO LOS MODELOS DE CULTIVO MULTICELULAR 3D, QUE IMITAN MODELOS DE TEJIDO EN CONDICIONES MAS FISIOLOGICAS._x000D_ SIN EMBARGO LA FALTA DE METODOS ANALITICOS DIFICULTA LA UTILIZACION GENERALIZADA DE ESTOS COMPLEJOS MODELOS. A FIN DE ALCANZAR EL PLENO SU POTENCIAL EN EL DESCUBRIMIENTO DE FARMACOS, EXISTE UNA NECESIDAD URGENTE DE DESARROLLO DE NUEVAS HERRAMIENTAS DE AAR DE ALTA RESOLUCION DURANTE LOS PROCESOS DE TRANSFECCION / TRANSDUCCION, LA DIFERENCIACION Y DE TINCION. ESTOS ANALISIS EXIGEN LA UTILIZACION MILES DE MUESTRAS BAJO DIFERENTES CONDICIONES, TIPOS DE PRUEBA Y CONTROLES. ES CRUCIAL LA AUTOMATIZACION DE ESTOS PROCESOS, LLEVANDOLOS A UNA ESCALA INDUSTRIAL, DE FORMA SENCILLA, MENOS COSTOSA Y MAS FIABLE. POR LO TANTO, EL DESARROLLO DE METODOLOGIAS INNOVADORAS DE ALTA RESOLUCION Y ALTA VELOCIDAD PERMITIRA LECTURAS MAS AMPLIAS, CONTRIBUYENDO A GENERAR MODELOS 3D BASADOS MAS PRECISOS Y FIABLES PARA PRUEBAS DE DETECCION DE DROGAS Y TOXICIDAD._x000D_ LAS TECNICAS BASADAS EN MICROSCOPIA CONFOCAL PARA APLICACIONES DE AAR SON INTRINSECAMENTE LENTAS. COMO ALTERNATIVA, SE HAN PROPUESTO LA MICROSCOPIA DE HOJA DE LUZ (LSFM EN INGLES) PARA SUPERAR ESTAS LIMITACIONES AL PROPORCIONAR VELOCIDADES DE ADQUISICION DE IMAGENES ULTRA-RAPIDAS. ADEMAS, MEDIANTE LA FUSION DE LAS VENTAJAS INHERENTES DE LSFM CON DISPOSITIVOS DE FLUJO, SERA POSIBLE REALIZAR ESTUDIOS MASIVOS DE CULTIVOS DE CELULAS VIVAS EN 3D. LO QUE SE PRETENDE CON ESTE PROYECTO ES EXPLORAR NUEVOS DISEÑOS Y PROTOTIPOS PARA LLEVAR ESTA TECNOLOGIA A SU MAXIMO POTENCIAL. CON ESTE ENFOQUE SEREMOS CAPACES DE HACER CON ALTA RESOLUCION, ALTA VELOCIDAD Y UN MINIMO DE DAÑO AAR CUANTITATIVOS DE LA ORGANIZACION ESPACIO-TEMPORAL DE LAS DIFERENTES LINEAS CELULARES EN ESFEROIDES Y OTROS MODELOS ANIMALES, COMO EL PEZ CEBRA O C. ELEGANS, ASI COMO SU RESPUESTA A DIFERENTES CONDICIONES AMBIENTALES. ESTO PERMITIRA SOFISTICADOS ENSAYOS PARA EL DIAGNOSTICO DE ENFERMEDADES, NUEVAS TERAPIAS, DETECCION DE DROGAS O DIFERENCIACION CELULAR, POR SOLO MENCIONAR ALGUNOS._x000D_ EL USO DE CULTIVOS CELULARES 3D Y LA AUTOMATIZACION COMPLETA DEL SISTEMA AAR PERMITIRA EVALUAR UN GRAN CONJUNTO DE PARAMETROS BIOLOGICOS CON RELEVANCIA ESTADISTICA. ALGUNOS DE LOS RETOS PARA LOS QUE ESTE TIPO DE EQUIPAMIENTO PUEDE CONTRIBUIR INCLUYEN LAS INVESTIGACIONES SOBRE LA RESPUESTA FARMACOLOGICA EN EL SISTEMA NERVIOSO CENTRAL, TERAPIAS CONTRA EL CANCER Y LA DIFERENCIACION CELULAR. NUESTRO OBJETIVO ULTIMO ES EL DESARROLLO DE EQUIPOS Y METODOS EN CAMPOS EN EXPANSION COMO EL DE CULTIVOS CELULARES 3D, LSFM Y LOS NUEVOS METODOS DE ANALISIS DE DROGAS QUE PERMITEN ASEGURAR LA COMPETITIVIDAD EN ESTAS AREAS, CON POSIBILIDADES DE EXPORTAR ESTA TECNOLOGIA A DIFERENTES LABORATORIOS DE INVESTIGACION Y LA INDUSTRIA FARMACEUTICA. LA PRESENTE PROPUESTA CONTRIBUIRA A MANTENER LA INVESTIGACION ESPAÑOLA EN LA VANGUARDIA DE LA CIENCIA BIOMEDICA, Y A SEGUIR APOYANDO A LA COMUNIDAD NACIONAL CON LOS MEJORES METODOS DISPONIBLES (Spanish)
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HIGH PERFORMANCE ANALYSIS (HAR) IS A PHARMACO DISCOVERY PROCESS WIDELY USED IN THE PHARMACEUTICAL INDUSTRY. BY AUTOMATING THE PROCESSES IT IS POSSIBLE TO ANALYSE QUICKLY THE BIOLOGICAL OR BIOCHEMICAL ACTIVITY OF A LARGE NUMBER OF PHARMACOLOGICAL COMPOUNDS. HOWEVER, TODAY THERE IS A NEED TO IMPROVE THE MODELS AND TOOLS AVAILABLE TO PREDICT THE EFFICACY AND SAFETY OF NEW MEDICINES. In this connection, additions of the ANIMAL MODEL CLASSICS, new research tools appear as well as multicellular 3D culture models, which mimic models of TEJID in more physical conditions._x000D_ WITHOUT THE FALTA OF Analytic Methods DIFFICULT THE GENERALised use of these modelling compounds. IN ORDER TO REACH ITS FULL POTENTIAL IN THE DISCOVERY OF PHARMACOS, THERE IS AN URGENT NEED FOR THE DEVELOPMENT OF NEW HIGH-RESOLUTION AAR TOOLS DURING THE TRANSFECCION/TRANSDUCCION PROCESSES, DIFFERENTIATION AND STAINING. THESE ANALYSES REQUIRE THE USE OF THOUSANDS OF SAMPLES UNDER DIFFERENT CONDITIONS, TEST TYPES AND CONTROLS. IT IS CRUCIAL TO AUTOMATE THESE PROCESSES, TAKING THEM ON AN INDUSTRIAL SCALE, IN A SIMPLE, LESS EXPENSIVE AND MORE RELIABLE WAY. Therefore, the development of innovative, high-resolution and high-velocity methods would allow for more extensive readings, leading to more accurate and reliable 3D models for drug and toxicity detection tests._x000D_ TECNICAL BASED IN MICROSCOPIA confocal FOR APPLICATIONS OF AAR ARE intrinsically slow. ALTERNATIVELY, LIGHT SHEET MICROSCOPY (LSFM) HAS BEEN PROPOSED TO OVERCOME THESE LIMITATIONS BY PROVIDING ULTRA-RAPED IMAGE ACQUISITION SPEEDS. MOREOVER, BY MERGING THE INHERENT ADVANTAGES OF LSFM WITH FLOW DEVICES, IT WILL BE POSSIBLE TO CARRY OUT MASSIVE STUDIES OF 3D LIVE CELL CULTURES. THE AIM OF THIS PROJECT IS TO EXPLORE NEW DESIGNS AND PROTOTYPES TO BRING THIS TECHNOLOGY TO ITS MAXIMUM POTENTIAL. WITH THIS APPROACH WE WILL BE ABLE TO DO WITH HIGH RESOLUTION, HIGH SPEED AND A MINIMUM OF QUANTITATIVE AAR DAMAGE OF THE SPATIAL-TEMPORAL ORGANISATION OF THE DIFFERENT CELL LINES IN SPHEROIDS AND OTHER ANIMAL MODELS, SUCH AS THE ZEBRAFISH OR C. ELEGANS, AS WELL AS ITS RESPONSE TO DIFFERENT ENVIRONMENTAL CONDITIONS. This will allow sophisticated DIAGNOSTIC DISEASE OF DISEASES, NEW TERAPIS, DOWNLOAD DETECTION OR CELL DIFFERENTATION, ONLY MENCING ALGUNOS._x000D_ The use of 3D CELULARY CULTIVES and the complete AAR system automation will allow to evaluate a great association of biologic parametres with statistic RELEVANCY. SOME OF THE CHALLENGES TO WHICH THIS TYPE OF EQUIPMENT CAN CONTRIBUTE INCLUDE RESEARCH ON PHARMACOLOGICAL RESPONSE IN THE CENTRAL NERVOUS SYSTEM, CANCER THERAPIES AND CELL DIFFERENTIATION. OUR LAST OBJECTIVE IS THE DEVELOPMENT OF EQUIPMENT AND METHODS IN FIELDS IN EXPANSION SUCH AS THE 3D CELL CULTURE, LSFM AND THE NEW METHODS OF DRUG ANALYSIS THAT ENSURE COMPETITIVENESS IN THESE AREAS, WITH POSSIBILITIES TO EXPORT THIS TECHNOLOGY TO DIFFERENT RESEARCH LABORATORIES AND THE PHARMACEUTICAL INDUSTRY. THIS PROPOSAL WILL CONTRIBUTE TO KEEPING SPANISH RESEARCH AT THE FOREFRONT OF BIOMEDICAL SCIENCE, AND TO CONTINUING TO SUPPORT THE NATIONAL COMMUNITY WITH THE BEST AVAILABLE METHODS. (English)
13 October 2021
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L’ANALYSE HAUTE PERFORMANCE (HAR) EST UN PROCESSUS DE DÉCOUVERTE PHARMACOLOGIQUE LARGEMENT UTILISÉ DANS L’INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE. EN AUTOMATISANT LES PROCESSUS, IL EST POSSIBLE D’ANALYSER RAPIDEMENT L’ACTIVITÉ BIOLOGIQUE OU BIOCHIMIQUE D’UN GRAND NOMBRE DE COMPOSÉS PHARMACOLOGIQUES. CEPENDANT, IL EST AUJOURD’HUI NÉCESSAIRE D’AMÉLIORER LES MODÈLES ET LES OUTILS DISPONIBLES POUR PRÉDIRE L’EFFICACITÉ ET L’INNOCUITÉ DES NOUVEAUX MÉDICAMENTS. A cet égard, ajouts de la CLASSIQUE ANIMALE MODEL, de nouveaux outils de recherche apparaissent ainsi que des modèles de culture 3D multicellulaires, qui imitent des modèles de TEJID dans des conditions plus physiques._x000D_ SANS LE FALTA DES Méthodes analytiques DIFFICULT L’utilisation généralisée de ces composés de modélisation. AFIN D’ATTEINDRE SON PLEIN POTENTIEL DANS LA DÉCOUVERTE DE PHARMACOS, IL EST URGENT DE DÉVELOPPER DE NOUVEAUX OUTILS AAR HAUTE RÉSOLUTION AU COURS DES PROCESSUS TRANSFECCION/TRANSDUCCION, DE DIFFÉRENCIATION ET DE COLORATION. CES ANALYSES NÉCESSITENT L’UTILISATION DE MILLIERS D’ÉCHANTILLONS DANS DES CONDITIONS, DES TYPES D’ESSAIS ET DES CONTRÔLES DIFFÉRENTS. IL EST ESSENTIEL D’AUTOMATISER CES PROCESSUS, EN LES PRENANT À L’ÉCHELLE INDUSTRIELLE, D’UNE MANIÈRE SIMPLE, MOINS COÛTEUSE ET PLUS FIABLE. Par conséquent, la mise au point de méthodes innovantes, à haute résolution et à haute vitesse permettrait d’effectuer des lectures plus approfondies, ce qui conduirait à des modèles 3D plus précis et plus fiables pour les essais de détection de médicaments et de toxicité._x000D_ TECNICAL BASED IN Microscopia confocal FOR APPLICATIONS OF AAR ARE intrinsèquement lent. ALTERNATIVEMENT, LA MICROSCOPIE À FEUILLES LÉGÈRES (LSFM) A ÉTÉ PROPOSÉE POUR SURMONTER CES LIMITES EN OFFRANT DES VITESSES D’ACQUISITION D’IMAGES ULTRA-RAPIDES. DE PLUS, EN FUSIONNANT LES AVANTAGES INHÉRENTS DE LSFM AVEC LES DISPOSITIFS DE DÉBIT, IL SERA POSSIBLE DE RÉALISER DES ÉTUDES MASSIVES SUR LES CULTURES DE CELLULES VIVANTES 3D. L’OBJECTIF DE CE PROJET EST D’EXPLORER DE NOUVEAUX MODÈLES ET PROTOTYPES POUR METTRE CETTE TECHNOLOGIE AU MAXIMUM DE SON POTENTIEL. AVEC CETTE APPROCHE, NOUS SERONS EN MESURE DE FAIRE AVEC DE HAUTE RÉSOLUTION, HAUTE VITESSE ET UN MINIMUM DE DOMMAGES QUANTITATIFS AAR DE L’ORGANISATION SPATIALE-TEMPORELLE DES DIFFÉRENTES LIGNÉES CELLULAIRES DANS LES SPHÉROÏDES ET D’AUTRES MODÈLES ANIMAUX, TELS QUE LE POISSON ZÈBRE OU C. ELEGANS, AINSI QUE SA RÉPONSE À DIFFÉRENTES CONDITIONS ENVIRONNEMENTALES. Cela permettra une DISEASE DIAGNOSTIQUE sophistiquée de DISEASES, NOUVELLES terApis, DOWNLOAD DETECTION OR CELL differentation, SEULEMENT mencing ALGUNOS._x000D_ L’utilisation de cultures CELULAIRES 3D et l’automatisation complète du système AAR permettront d’évaluer une grande association des paramètres biologiques avec la pertinence statistique. PARMI LES DÉFIS AUXQUELS CE TYPE D’ÉQUIPEMENT PEUT CONTRIBUER, CITONS LA RECHERCHE SUR LA RÉPONSE PHARMACOLOGIQUE DANS LE SYSTÈME NERVEUX CENTRAL, LES THÉRAPIES CONTRE LE CANCER ET LA DIFFÉRENCIATION CELLULAIRE. NOTRE DERNIER OBJECTIF EST LE DÉVELOPPEMENT D’ÉQUIPEMENTS ET DE MÉTHODES DANS DES DOMAINES EN EXPANSION TELS QUE LA CULTURE CELLULAIRE 3D, LSFM ET LES NOUVELLES MÉTHODES D’ANALYSE DES MÉDICAMENTS QUI ASSURENT LA COMPÉTITIVITÉ DANS CES DOMAINES, AVEC LA POSSIBILITÉ D’EXPORTER CETTE TECHNOLOGIE VERS DIFFÉRENTS LABORATOIRES DE RECHERCHE ET L’INDUSTRIE PHARMACEUTIQUE. CETTE PROPOSITION CONTRIBUERA À MAINTENIR LA RECHERCHE ESPAGNOLE À L’AVANT-GARDE DES SCIENCES BIOMÉDICALES ET À CONTINUER À SOUTENIR LA COMMUNAUTÉ NATIONALE AVEC LES MEILLEURES MÉTHODES DISPONIBLES. (French)
5 December 2021
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HIGH PERFORMANCE ANALYSIS (HAR) IST EIN PHARMAKO-ENTDECKUNGSVERFAHREN, DAS IN DER PHARMAZEUTISCHEN INDUSTRIE WEIT VERBREITET IST. DURCH DIE AUTOMATISIERUNG DER PROZESSE IST ES MÖGLICH, DIE BIOLOGISCHE ODER BIOCHEMISCHE AKTIVITÄT EINER GROSSEN ANZAHL PHARMAKOLOGISCHER VERBINDUNGEN SCHNELL ZU ANALYSIEREN. HEUTE MÜSSEN JEDOCH DIE MODELLE UND INSTRUMENTE VERBESSERT WERDEN, DIE ZUR VORHERSAGE DER WIRKSAMKEIT UND SICHERHEIT NEUER ARZNEIMITTEL ZUR VERFÜGUNG STEHEN. In diesem Zusammenhang erscheinen Ergänzungen der ANIMAL MODEL CLASSICS, neue Forschungswerkzeuge sowie multizelluläre 3D-Kulturmodelle, die Modelle von TEJID unter physikalischen Bedingungen imitieren._x000D_OHNE DAS FALTA OF Analytic Methods DIFFICULT Die allgemeine Verwendung dieser Modellierungsverbindungen. UM IHR VOLLES POTENZIAL BEI DER ENTDECKUNG VON PHARMACOS AUSZUSCHÖPFEN, BESTEHT EIN DRINGENDER BEDARF AN DER ENTWICKLUNG NEUER HOCHAUFLÖSENDER AAR-WERKZEUGE WÄHREND DER PROZESSE TRANSFECCION/TRANSDUCCION, DIFFERENZIERUNG UND FÄRBUNG. DIESE ANALYSEN ERFORDERN DIE VERWENDUNG VON TAUSENDEN VON PROBEN UNTER VERSCHIEDENEN BEDINGUNGEN, TESTTYPEN UND KONTROLLEN. ES IST VON ENTSCHEIDENDER BEDEUTUNG, DIESE PROZESSE ZU AUTOMATISIEREN UND SIE IM INDUSTRIELLEN MASSSTAB AUF EINFACHE, KOSTENGÜNSTIGERE UND ZUVERLÄSSIGERE WEISE ZU AUTOMATISIEREN. Die Entwicklung innovativer, hochauflösender und hochauflösender Methoden würde daher umfangreichere Messwerte ermöglichen, was zu genaueren und zuverlässigeren 3D-Modellen für Tests zum Nachweis von Arzneimitteln und Toxizität führen würde._x000D_ TECNICAL BASED IN Mikroscopia confocal FOR APPLICATIONS OF AAR ARE intrinsisch langsam. ALTERNATIV WURDE VORGESCHLAGEN, DIE LICHTBOGENMIKROSKOPIE (LSFM) ZU ÜBERWINDEN, UM DIESE EINSCHRÄNKUNGEN DURCH ULTRARAPIERTE BILDAUFNAHMEGESCHWINDIGKEITEN ZU ÜBERWINDEN. DURCH DIE VERSCHMELZUNG DER INHÄRENTEN VORTEILE VON LSFM MIT DURCHFLUSSVORRICHTUNGEN WIRD ES ZUDEM MÖGLICH SEIN, MASSIVE STUDIEN VON 3D-LEBENZELLKULTUREN DURCHZUFÜHREN. ZIEL DIESES PROJEKTS IST ES, NEUE ENTWÜRFE UND PROTOTYPEN ZU ERFORSCHEN, UM DIESE TECHNOLOGIE AUF IHR MAXIMALES POTENZIAL ZU BRINGEN. MIT DIESEM ANSATZ WERDEN WIR IN DER LAGE SEIN, MIT HOHER AUFLÖSUNG, HOHER GESCHWINDIGKEIT UND EINEM MINIMUM AN QUANTITATIVEN AAR-SCHÄDEN DER RÄUMLICH-ZEITLICHEN ORGANISATION DER VERSCHIEDENEN ZELLLINIEN IN SPHEROIDEN UND ANDEREN TIERMODELLEN, WIE Z. B. ZEBRAFISCH ODER C. ELEGANS, SOWIE SEINER REAKTION AUF UNTERSCHIEDLICHE UMWELTBEDINGUNGEN ZU TUN. Dies ermöglicht eine ausgefeilte DIAGNOSTIC DISEASE OF DISEASES, NEW terApis, DOWNLOAD DETECTION ODER CELL Differenzierung, ONLY Mencing ALGUNOS._x000D_ Der Einsatz von 3D CELULARY cultives und die komplette AAR-Systemautomation ermöglicht es, einen großen Zusammenhang von biologischen Parametern mit statistischer Relevanz zu bewerten. ZU DEN HERAUSFORDERUNGEN, ZU DENEN DIESE ART VON AUSRÜSTUNG BEITRAGEN KANN, GEHÖREN DIE ERFORSCHUNG PHARMAKOLOGISCHER REAKTIONEN IM ZENTRALEN NERVENSYSTEM, KREBSTHERAPIEN UND ZELLDIFFERENZIERUNG. UNSER LETZTES ZIEL IST DIE ENTWICKLUNG VON GERÄTEN UND METHODEN IM BEREICH DER EXPANSION WIE DIE 3D-ZELLKULTUR, LSFM UND DIE NEUEN METHODEN DER DROGENANALYSE, DIE DIE WETTBEWERBSFÄHIGKEIT IN DIESEN BEREICHEN GEWÄHRLEISTEN, MIT MÖGLICHKEITEN, DIESE TECHNOLOGIE IN VERSCHIEDENE FORSCHUNGSLABORE UND DIE PHARMAZEUTISCHE INDUSTRIE ZU EXPORTIEREN. DIESER VORSCHLAG WIRD DAZU BEITRAGEN, DIE SPANISCHE FORSCHUNG AN DER SPITZE DER BIOMEDIZINISCHEN WISSENSCHAFT ZU HALTEN UND DIE NATIONALE GEMEINSCHAFT WEITERHIN MIT DEN BESTEN VERFÜGBAREN METHODEN ZU UNTERSTÜTZEN. (German)
9 December 2021
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Castelldefels
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Identifiers
BIO2014-59614-JIN
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