Forskningsprojektets videnskabelige titel

3D-Printed Scaffolds with Embedded Sensors for Non-Invasive Monitoring of Adult and Fetal Heart Tissue Models

Forskningsinstitution

Danmarks Tekniske Universitet

Nanotech – from Jan. 1st 2019 DTU Healthtech

FAGOMRÅDE

Biomedicinsk ingeniørvidenskab, materialeforskning

KONTAKTINFO

+45 42803802
joli@nanotech.dtu.dk

Forskningsleder

Johan Ulrik Lind

Adjunkt, ph.d., født 1983

Populærvidenskabelig titel

Levende, bio-elektroniske modeller af det ufødte og voksne hjerte 

Hvad handler dit projekt om?

Der findes i dag ingen metode, som nøjagtigt kan forudsige, om en ny medicinsk behandling eller ydre miljøpåvirkning kan være skadelig for det voksne hjerte, eller kan medføre hjertefejl hos nyfødte. I dette projekt er målet at genskabe hjertemuskulaturen hos et foster samt hos et voksent menneske i form af små levende vævmodeller skabt ud fra menneskelige stamceller. Inde i de levende væv vil vi indbygge bløde, elektriske sensorer. Det vil sætte os i stand til at måle vævenes udvikling over tid, samt hvordan de responderer på ydre påvirkninger såsom medicinske stoffer. Til at validere platformen vil vi afprøve medicinske stoffer, som kan give anledning til medfødte hjertefejl.

Hvordan opstod din interesse for dit forskningsfelt?

Min grundlæggende interesse for samspillet mellem funktionelle materialer, levende celler og den menneskelige krop opstod allerede, mens jeg studerede Nanoteknologi ved Københavns Universitet og har fulgt mig lige siden. Der er utroligt mange interessante spørgsmål og teknologiske muligheder i mødet mellem de klassiske discipliner. Jeg troede engang, at jeg skulle lave klassisk fysik, men nu arbejder jeg med stamceller i gelé, bløde elektriske materialer og 3D-print. 

Hvad er de forskningsmæssige udfordringer og perspektiver ved dit projekt?

Den største udfordring består i at udvikle hjertevæv baseret på humane stamceller, som nøjagtigt genskaber hhv. det voksne væv, og hjertemuskulaturen og dens udvikling i et foster. I de bagvedliggende processer er både de molekylærbiologiske signalstoffer og det fysisk-kemiske nærmiljø afgørende. Til at fremstille miljøer, hvor de biologiske, kemiske og mekaniske egenskaber kan varieres løbende, vil vi benytte os af avanceret 3D-print. Under min tid som forsker på Harvard University udviklede jeg en ny tilgang til 3D-print med bløde materialer, som vil give os mulighed for at indbygge blød elektronik i vævsmodellerne. Målet er at skabe en platform, der både kan benyttes både til afprøvningen af en lang række stoffer på kort tid, men som også kan tilpasses specifikke patientgrupper, fx med specifikke genfejl. 

Hvilke perspektiver vurderer du selv, at din forskning på sigt kan have for det omgivende samfund?

I dag udgør forsøgsdyr grundlaget for alle prækliniske studier. Ud over de etiske problemer, der er forbundet med brugen af forsøgsdyr, så er forsøgsdyr langt fra perfekte modeller af den menneskelige krop og det menneskelige væv. Værktøjer, som gør det muligt at afprøve behandlinger på humant væv allerede i udviklingsfasen, vil kunne accelerere udviklingen af ny medicin og reducere udgifterne betydeligt. Dette vil i sidste ende gøre behandlinger billigere og bedre. Yderligere vil disse værktøjer give os mulighed for at skræddersy behandlinger til specifikke patientgrupper, samt for at undersøge potentielle bivirkning hos grupper, der i dag – med god grund – er ekskluderede fra kliniske studier: Gravide og deres ufødte børn

Hvad vil det betyde for din forskerkarriere, at du indgår i Sapere Aude-programmet?

Sapere Aude-programmet vil sætte mig i stand til at gå efter de mest interessante og vanskelige udfordringer og spørgsmål inden for mit felt. Det er et kraftigt rygstød til den gruppe, jeg ønsker at etablere på DTU efter min tid som forsker i udlandet og giver mig en unik mulighed for at vokse som vejleder og forsker. Det giver mig yderligere et stærkt netværk i den danske forskningsverden, som vil blive afgørende for at kunne lave interdisciplinær forskning på højeste, internationale niveau.

Lidt om mennesket bag forskeren

Jeg er opvokset i Valby med akademikerforældre, søskende, og en hunkat som – ved et fejlskøn – hed Ulrik. Noget af det bedste jeg fik med hjemmefra var bevidstheden om, at videnskab ikke blot var noget man kunne læse om i bøgerne, men noget man selv kunne være med til at forme og drive fremad. I dag er jeg gift med Boline og far til Margrethe og Gertrud på hhv. halvandet og tre-snart-fire år. Efter en rum tid i Boston bor vi nu i et fredeligt villakvarter i Københavns nordvest kvarter. Her nyder vi godt af at være nærmere på familien og gamle venner, og af de gode danske børnehaver og vuggestuer. 

Gymnasium og bopælskommune

Jeg er student fra Sankt Annæ Gymnasium og bosiddende i København.