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A computational tool to elucidate the mechanobiological regulation of limb development Understanding the roles of motion and mechanotransduction in joint formation holds promise for the study and treatment of joint deformities in humans. Joint development has been widely studied in axolotls (Ambystoma mexicanum), as... ver más

05/05/2022

UPC

246K€

Presupuesto del proyecto: 246K€

Líder del proyecto

Universidad Politécnica de Cataluña No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 9

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Ver 4 Participantes

Financiación concedida El organismo H2020 notifico la concesión del proyecto el día 2022-05-05

MSCA-IF-2018: Individual Fellowships

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Duración del proyecto: 37 meses Fecha Inicio: 2019-03-22
Fecha Fin: 2022-05-05

Líder del proyecto

Universidad Politécnica de Cataluña No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

Total investigadores 9

Presupuesto del proyecto 246K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto Understanding the roles of motion and mechanotransduction in joint formation holds promise for the study and treatment of joint deformities in humans. Joint development has been widely studied in axolotls (Ambystoma mexicanum), as these animals regrow whole limbs throughout their life. Axolotl limbs are morphologically similar to human limbs and utilize the same biological rubrics as ontogenic growth. To draw from the therapeutic potential of these similarities, we propose to build a multi-scale multi-physics computational model for the prediction of vertebrate limb development. Our model will be based on in vivo data obtained using novel imaging techniques via NSF-funded experiments on axolotl limb growth, and will be utilised to determine the physical mechanisms of normal and pathological joint morphogenesis. To this end, in AIM 1 we will build a finite element model of growth at the tissue level to study how specific changes in limb motion regulate joint morphology. Next, in AIM 2 we will build a model of growth at the molecular level to determine how biochemical and biomechanical signalling pathways interact during normal and pathological joint development. Finally, in AIM 3 we will integrate both experimental and computational data from the different length scales into a single multi-scale mechano-biochemical model of vertebrate limb growth. A computational model that links the biomechanics and biochemistry of normal and pathological limb development at the subcellular, cellular and tissue scales is a powerful predictive tool. We envisage this tool will be utilised to optimise treatment therapies for joint deformities and better inform the preventive screening of congenital defects in humans.

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