Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Autonomous Computing Artificial Cells

Opis projektu

Kapsułki DNA i materiały półprzepuszczalne służą do budowy sztucznych komórek do zastosowań w obliczeniach molekularnych

W ciągu ostatnich dwóch dekad coraz częściej pojawiały się badania, a także publikacje poświęcone potencjałowi sieci reakcji chemicznych opartych na DNA (DNA-CRN) oraz możliwościom wykorzystania ich do budowy obwodów opartych na DNA i tworzenia przy ich pomocy molekularnych architektur obliczeniowych. Niestety postęp w konstruowaniu rzeczywistych urządzeń jest zbyt powolny. Finansowany przez UE projekt AMIGA planuje brawurowe wprowadzenie nowego paradygmatu w zakresie molekularnych systemów informacyjnych opartego na zamknięciu DNA-CRN w półprzepuszczalnych mikrokapsułkach. Powstałe w ten sposób sztuczne komórki do autonomicznego przetwarzania danych będą miały potencjał stania się odpowiednikiem pamięci trwałej. Nowatorskie obwody molekularne mogą znaleźć ciekawe zastosowania w dziedzinach nauki od biomedycyny po obliczenia cyfrowe.

Cel

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.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

ERC-COG - Consolidator Grant

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2020-COG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN
Wkład UE netto
€ 1 999 497,00
Adres
GROENE LOPER 3
5612 AE Eindhoven
Niderlandy
Region
Zuid-Nederland Noord-Brabant Zuidoost-Noord-Brabant
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 999 497,00

Beneficjenci (1)