Nanolasers for in-vivo deep in tissue neuron activation and action potential sensing

Projektinformationen

Neuralase

ID Finanzhilfevereinbarung: 101023747

DOI 10.3030/101023747

Das Projekt endete am 30 September 2022

EK-Unterschriftsdatum 12 April 2021

Startdatum 10 Juni 2021

Enddatum 9 Januar 2024

Finanziert unter

• EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions

Gesamtkosten € 174 806,40

EU-Beitrag € 174 806,40

Koordiniert durch

UNIVERSITAT ZU KOLN
Germany

Projektbeschreibung

Wie vielversprechende Nanolaser lebendes Gewebe in der Tiefe abbilden

Biologie im Nanometerbereich verknüpft mit Lasern wird neue Wege für die Einbettung kleiner Sensoren und Aktoren in biologisches Gewebe eröffnen. Die Wissenschaft strebt danach, immer kleinere Lasersysteme zu entwickeln, die hohe optische Leistungen innerhalb kleiner Volumina konzentrieren und weniger Energie verbrauchen. Erwartungsgemäß werden auf diesem Wege wichtige Erkenntnisse über das Gehirn und wie es per Schnittstelle anzuschließen ist, zugänglich werden. Sie werden die Grundlage für leistungsfähigere neue Technologien für die nächste Generation von Gehirn-Computer-Schnittstellen bilden. Ziel des im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts Neuralase ist, den Einsatz von Nanolasern auf In-vivo-Studien auszudehnen, um verschiedene wissenschaftliche Disziplinen zu überbrücken, in denen Physik und Technik der biologischen Sensorik erforscht werden.

Ziel

Summary
Nanolasers offer the ultimate photonic gadget with unique properties as biosensors and actuators. Lasers at the nanoscale can concentrate high optical powers in small volumes and use a fraction of the power required to drive a conventional laser. Recently, nanolasers and nanoresonators have seen use for biosensing, with the focus so far on in-vitro biochemistry. Translating this approach to in-vivo is complex but promises to link relevant in-vivo physiological information with chemical pathways. This project aims to integrate photonic architectures for in-vivo deep-tissue exploration and to translate this technology to areas where probing the local environment with light has an immediate impact, such as the Brain. My proposed research thus bridges different scientific disciplines exploring the physics of biological sensing.
I foresee 3 major efforts to succeed in this research:
1 – Design of micro- and nanocavities operating in the IR.
2 – In vitro characterization through highly scattering media.
3 – In vivo investigations for deep-tissue sensing.

Wissenschaftliches Gebiet

• natural sciences › biological sciences › biochemistry
• engineering and technology › electrical engineering, electronic engineering, information engineering › electronic engineering › sensors › biosensors
• engineering and technology › environmental biotechnology › biosensing
• natural sciences › physical sciences › optics › laser physics

Schlüsselbegriffe

• Intracellular laser
• upconversion
• nanolaser
• deep-tissue
• sensing
• neural probe

Programm/Programme

• H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions Main Programme
• H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility

Thema/Themen

• MSCA-IF-2020 - Individual Fellowships

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

H2020-MSCA-IF-2020

Finanzierungsplan

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Koordinator

UNIVERSITAT ZU KOLN

• Netto-EU-Beitrag: € 174 806,40
• Adresse: ALBERTUS MAGNUS PLATZ ; 50931 Koln ; Deutschland
• Region: Nordrhein-Westfalen › Köln › Köln, Kreisfreie Stadt
• Aktivitätstyp: Higher or Secondary Education Establishments
• Gesamtkosten: € 174 806,40