Postdoctoral Researcher - Bone Organoids

ETH Zürich ist bekannt für seine hervorragende Ausbildung, bahnbrechende Grundlagenforschung und die direkte Umsetzung seiner Ergebnisse in die Praxis. Das Singapore-ETH Centre wurde 2010 von ETH Zürich - der Eidgenössischen Technischen Hochschule und der National Research Foundation (NRF) Singapur gegründet, als Teil des NRF’s CREATE-Campus. Als einziges Forschungszentrum von ETH Zürich außerhalb der Schweiz hat das Zentrum die Forschungskapazitäten von ETH Zürich gestärkt, um nachhaltige Lösungen für globale Herausforderungen in der Schweiz, Singapur und den umliegenden Regionen zu entwickeln.

Das Zentrum dient als intellektuelles Zentrum für Forschung und bringt Hauptforscher und Wissenschaftler aus verschiedenen Disziplinen und Hintergründen zusammen. Um den Austausch von Ideen und Fachwissen zu fördern, arbeiten unsere Forscher aktiv mit Universitäten und Forschungseinrichtungen zusammen und engagieren sich mit der Industrie und Regierungsbehörden, um Wissen in praktische Lösungen für reale Probleme zu übersetzen.

Projekt Hintergrund

Fortgeschrittene patientenabgeleitete 3D-Bone Organoids für personalisierte Osteoporose-Drogenscreening. Fragilitätsfrakturen bleiben eine große Folge einer beeinträchtigten Knochengesundheit bei älteren Erwachsenen, was häufig zu eingeschränkter Mobilität, Verlust der Unabhängigkeit und langfristiger Behinderung führt. Während die aktuellen Standards der Versorgung wertvolle Werkzeuge zur Bewertung der Knochengesundheit und des Frakturrisikos bieten, erfassen sie nicht vollständig die patientenspezifischen biologischen Reaktionen auf veränderte Knochenumbauten, mechanische Belastung, Entzündung und pharmakologische Interventionen.

Osteoporose und verwandte altersassoziierte Knochenerkrankungen sind hoch heterogen, wobei sich Individuen in ihrer Fähigkeit zur Knochenbildung, der Aktivität von Osteoklasten, dem Entzündungsstatus, den Mineralisierungsdynamiken und dem mechanoadaptiven Potenzial unterscheiden. Diese biologischen Unterschiede können sowohl das Frakturrisiko als auch die Reaktion auf Therapien beeinflussen, was die Notwendigkeit menschlich relevanter Modelle unterstreicht, die personalisierte Ansätze zur Osteoporoseversorgung unterstützen können.

Aufbauend auf der dynamischen Knochenorganoid-Kulturplattform, die im Labor für Knochenbiomechanik an der ETH Zürich entwickelt wurde, zielt dieses Projekt darauf ab, patientenabgeleitete 3D-Knochenorganoidmodelle für die in vitro Osteoporoseforschung und personalisiertes Drogenscreening weiterzuentwickeln und anzuwenden. Der Postdoktorand wird die Optimierung von Arbeitsabläufen zur 3D-Druck patientenabgeleiteter mesenchymaler Stammzellen leiten, die osteogene Differenzierung unter dynamischer mechanischer Stimulation anleiten, mit peripheren mononukleären Blutzellen ko-kultivieren und die spenden-spezifischen Reaktionen auf pharmakologische Interventionen bewerten.

Die resultierenden Organoidmodelle ermöglichen die Untersuchung von osteoporosebezogenen Umbauten, Immun-Knochen-Interaktionen, altersbedingten Komorbiditätseffekten und personalisierten Arzneimittelreaktionsprofilen. Biologische Auswertungen aus diesen Modellen werden zu prädiktiven Modellierungsrahmen für Knochenumbauverläufe, Behandlungsreaktionen und Frakturrisiken beitragen und die Weiterentwicklung der präzisen muskuloskelettalen Versorgung unterstützen.

Der Postdoktorand wird eng mit Ingenieuren, Klinikern, Biologen und computergestützten Forschern zusammenarbeiten, um robuste biologische Datensätze für die personalisierte Modellierung der Knochenumbau-Drogensreaktion und der Frakturoptimierung zu generieren.

Einige wichtige Komponenten der Arbeit sind:

• Entwicklung, Optimierung und Standardisierung von patientenabgeleiteten 3D-Knochenorganoidmodellen für die in vitro Osteoporoseforschung und personalisiertes Drogenscreening.
• Einrichtung von Arbeitsabläufen zur Integration peripherer mononukleärer Blutzellen in Knochenorganoide, um Immun-Knochen-Interaktionen, monocytenabgeleitete Osteoklastaktivität, Entzündung und Knochenumbau zu modellieren.
• Entwurf und Implementierung von organoidbasierten Arzneimittelreaktionstests zur Bewertung spenden-spezifischer Reaktionen auf osteoporose-relevante pharmakologische Interventionen.
• Charakterisierung von osteoporosebezogenen Organoid-Phänotypen und Behandlungsreaktionen unter Verwendung molekularer, biochemischer, histologischer, bildgebender und mikroskopiebasierter Techniken.
• Generierung, Qualitätskontrolle und Dokumentation standardisierter biologischer Datensätze zur Integration mit computergestützter Modellierung und klinischen Daten.
• Koordination von Wet-Lab-Arbeitsabläufen, einschließlich experimenteller Planung, Protokollentwicklung, Datenmanagement und Beitrag zu Projektlieferungen.
• Unterstützung und Beratung von PhD-, MSc- und BSc-Studierenden, wo zutreffend.

Profil

Bewerber sollten einen Doktortitel in biomedizinischer Technik oder einem verwandten Fachgebiet besitzen. Der Kandidat sollte über umfangreiche Erfahrung in der Gewebeengineering, der Kultur von Säugetierzellen und der Entwicklung fortschrittlicher in vitro Modelle verfügen. Erfahrung mit 3D-Zellkultur, Organoiden, Knochen- oder muskuloskelettaler Forschung, bioreaktorbasierte Kultursysteme oder mechanische Stimulation von Geweben wäre von großem Vorteil. Erfahrung mit menschlichen Primärzellen, mesenchymalen Stammzellen, peripheren mononukleären Blutzellen, Osteoklastendifferenzierung, Immunzellassays oder entzündlichen Signalwegen wäre ein starker Vorteil.

Erfahrung in organoidbasiertem Drogenscreening, pharmakologischen Reaktionsassays oder Krankheitsmodellierung. Erfahrung mit molekularen, histologischen, bildgebenden und biochemischen Techniken, wie Immunfärbung, Mikroskopie, Genexpressionsanalyse, Zytokinprofilierung, Mineralisierungsassays oder Osteoklastaktivitätsassays, wäre vorteilhaft. Erfahrung mit Computertomographie, Bildanalyse, Python-basierter Datenanalyse oder quantitativer Datenanalyse wäre ein zusätzliches Asset.

Kandidaten sollten hochmotiviert sein und ein starkes Interesse an der Skelettforschung, präziser Medizin und translationalen in vitro Modellen haben. Sie sollten in der Lage sein, unabhängig zu arbeiten, komplexe experimentelle Arbeitsabläufe zu koordinieren, zu Projektplanungen und -lieferungen beizutragen, konstruktiv mit Vorgesetzten und Mitarbeitern zu interagieren und gegebenenfalls Junior-Forscher zu betreuen. Bewerber müssen über ausgezeichnete schriftliche und mündliche Englischkenntnisse verfügen. Vertrautheit mit interkulturellen und interdisziplinären Forschungsumgebungen wäre von Vorteil.

Wir bieten

• Akkreditiert mit 5 Tripartite Standards von der Tripartite Alliance for Fair & Progressive Employment Practices (TAFEP) Singapur.
• Ein vielfältiger Arbeitsplatz mit 32 Nationalitäten, der zahlreiche Möglichkeiten zum gegenseitigen Lernen bietet.
• Positives und inklusives Arbeitsumfeld.
• 25 Tage Jahresurlaub für befristete Verträge.
• 1 Tag Geburtstag Urlaub.
• Engagiert, ein unterstützender Arbeitgeber zu sein, während Sie Ihre körperliche und geistige Gesundheit priorisieren.
• Umfassende Krankenversicherungsdeckung.
• Flexible hybride Arbeitsregelung (bis zu 2 Tage pro Woche von zu Hause).