European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Semi-Autonomous ProtoTissues capable of photo-Mechano-Chemical transduction

Opis projektu

Miękkie materiały oparte na syntetycznych prototkankach

Protokomórki, czyli sztuczne twory przypominające komórki, stanowią niezwykle cenne narzędzie wykorzystywane w biologii syntetycznej. Te nieożywione układy posiadają cechy zbliżone do żywych komórek biologicznych. Sieci protokomórek w prototkankach mogą się komunikować i wykazywać funkcje synergistyczne, lecz jednocześnie brakuje im odporności i złożoności wymaganej do realizacji funkcji wyższego rzędu. Zespół finansowanego ze środków działania „Maria Skłodowska-Curie” projektu SAPTiMeC zamierza wykorzystać fotoprzełączniki spiropyranowe do wytwarzania prototkanek wykazujących odwracalną zdolność pęcznienia pod wpływem światła. Uzyskany w ten sposób ruch mechaniczny zostanie następnie wykorzystany do modulowania endogennej reaktywności fotokatalitycznej prototkanki, co pozwoli na uzyskanie wyjściowych sygnałów chemicznych. Rezultaty projektu mogą zapoczątkować nową erę w oddolnej biologii syntetycznej oraz dziedzinie układów nierównowagowych, a także umożliwić otrzymanie nowatorskich materiałów, które znajdą zastosowanie w inżynierii tkankowej i miękkiej robotyce.

Cel

Recently, researchers in the field of bottom-up synthetic biology have developed different models of non-living cell-like entities, termed protocells. Protocells are designed to mimic basic aspects of living cells and have potential applications in various emerging technologies. Prototissues comprise networks of protocell consortia that communicate and display synergistic functions. Though the current designs contribute much to the development of bottom-up synthetic biology, they lack robustness and the complexity required to perform higher-order functions. The aim of this proposal is to advance the prototissue design to create prototissues capable of higher-order functions (i.e. photo-mechano-chemical transduction). The prototissues will be created by stratifying and patterning populations of specialised protocells. As a result, the prototissue will be able to self-regulate the amount of luminous energy received from the environment by opening and closing cyclically. This movement enables the prototissue to tune its endogenous photocatalytic reactivity, producing waves of an output chemical signal. The expertise of the applicant in photochemistry, materials and nanomaterials chemistry will be applied to the emerging field of prototissue engineering, area in which the hosting supervisor is an emerging leader. The approach will be focussed on the generation of macroscopic free-standing prototissue sheets with complex architectures. This process will be used to create phototropic prototissues upon exploiting photoresponsive hydrogels encapsulated in their building blocks. The resulting phototropic prototissues will be modified in order to contain building blocks with photocatalytic synthetic proto-organelles. Collectively, the outcome of this proposal will: kickstart a new area of bottom-up synthetic biology; provide a new approach to the construction of out-of-equilibrium systems; and deliver new materials with applications in tissue engineering and soft robotics.

Koordynator

UNIVERSITA DEGLI STUDI DI TRIESTE
Wkład UE netto
€ 150 039,12
Adres
PIAZZALE EUROPA 1
34127 Trieste
Włochy

Zobacz na mapie

Region
Nord-Est Friuli-Venezia Giulia Trieste
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 150 039,12

Uczestnicy (1)