Projektbeschreibung
Die Bildung künstlicher Zellen aus DNA und semipermeablen Kapseln für molekulare Informatikanwendungen
In den letzten zwei Jahrzehnten wurde das Potenzial chemischer Reaktionsnetzwerke auf Grundlage von DNA, als Bausteine DNA-basierter Schaltkreise und molekularer Computerarchitekturen zu fungieren, in zahlreichen Veröffentlichungen umfassender untersucht. Allerdings verläuft der Fortschritt bei der Konstruktion tatsächlicher Geräte sehr schleppend. Das EU-finanzierte Projekt AMIGA hat vor, ein neues Paradigma für molekulare Informationssysteme einzuführen, das auf der Einbindung chemischer Reaktionsnetzwerke auf Grundlage von DNA in semipermeable Kapseln beruht. Die daraus resultierenden künstlichen autonomen Computerzellen werden enormes Potenzial zur permanenten Datenspeicherung haben. Neuartige molekulare Schaltkreise könnten mit spannenden Anwendungen in Bereichen von der Biomedizin bis hin zur digitalen Informatik einhergehen.
Ziel
We propose an ambitious 5-year multidisciplinary program that seeks to pioneer and establish a fundamentally new paradigm in molecular information systems that is based on novel conceptual and experimental advances on the integration of DNA-based chemical reaction networks (CRNs) and semipermeable microcapsules, i.e. protocells. In AutonoMous computInG Artificial cells (AMIGA), we will establish a platform technology, based on molecular communication between interacting protocells, capable of revolutionary new modes of molecular sensing, computation and data storage/retrieval.
Progress in this emerging field requires i) the development of computer-aided design (CAD) strategies to implement large-scale CRNs consisting of hundreds of components, ii) formulating suitable micro-substrates, such as droplets or vesicles, to spatially localize CRNs and ways to manipulate their interconnection and iii) strategies that allow direct recording of molecular operations onto a chemical storage medium such as DNA. We address these challenges via a comprehensive research program in which we implement large-scale, DNA-based CRNs by localization of components in interacting protocells resulting in distributed molecular circuits programmed to display advanced computational functions such as (i) asynchronous logic, (ii) integral feedback control and (iii) molecular pattern recognition. Combining protocell localization with recent advances in CRISPR base editors, we will construct an integrated system where molecular operations can write instructions on permanent memory storage elements. The developed methodology finds applications in emerging technologies aimed at using molecular circuits for in-vitro diagnostics and the use of synthetic DNA as a storage medium for digital data.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik DNS
- Technik und Technologie Medizintechnik medizinische Labortechnik Diagnosetechnologie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
5612 AE Eindhoven
Niederlande
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.