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CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
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Single-molecule visualization of individual multi-drug efflux pump activity in living bacteria with nanophotonic biochips

Projektbeschreibung

Visualisierung der Aktivität von Multidrug-Effluxpumpen in lebenden Bakterien mittels nanophotonischer Biochips

Nanotechnisch hergestellte Photonikchips erscheinen als vielversprechende Mittel der biologischen Bildgebung. Das im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierte Projekt Illuminate-AMR verfolgt das Ziel, die Bildgebung von Membranprozessen in Zellen mittels photonischer Biochips zu verbessern sowie die Populationsdynamik der Multidrug-Effluxpumpenaktivität in antimikrobiell resistenten Bakterien mittels Weitfeld-3D-Nanoskopie zu untersuchen. Zu den Zielstellungen zählen die Entwicklung und Erprobung eines neuen nanophotonischen Biochips, mit dem membrangebundene Proteine in Echtzeit unter herkömmlichen Lichtmikroskopen visualisiert und nachverfolgt werden können, die Entwicklung eines Direktnachweises zur Bildgebung in Bezug auf das Vorhandensein und die Aktivität von Multidrug-Effluxpumpen in bakteriellen Membranen auf Einzelzellebene sowie der Vergleich der Biochipplattform mit modernen Einzelmolekül-Bildgebungsmethoden.

Ziel

Nanophotonic chips hold great promise in imaging by providing molecular-level insights into biological processes occurring in live cells. By tuning their design, it becomes possible to selectively modify light at their surface such that they can be used to study the properties of biomolecules and cells at high resolution near the interface. On-chip decoupling of the excitation and emission light at multiple wavelengths is however a challenge in optical microscopy. The aim of this project is to substantially improve imaging of membrane processes in cells with biochips and then study population dynamics of multi-drug efflux pump activity in antimicrobial resistant bacteria by widefield nanoscopy. The objectives are (i) to develop and test a new nanophotonic biochip with which to visualize and track membrane bound proteins and their activity in single living bacterial cells under common light microscopes; (ii) to develop a direct assay for imaging the presence and activity of multi-drug efflux pumps in bacterial membranes at the single-cell level; and (iii) to implement and compare the biochip platform with modern single-molecule approaches. This imaging platform is based on encoding several precise periodicities to the surface of the biochip in order to diffraction-couple the light to traveling surface waves at multiple resonant wavelengths. This biochip will be a superior alternative to expensive TIRF microscopes that have a limited field of view, and will practically offer an improved evenness of illumination, smaller footprint, and a more accurate knowledge of penetration depth of the evanescent field. The biochip will be used to elucidate how phenotypic heterogeneity in multi-drug efflux pump activity contributes to bacterial survival and thus help improve current antibiotic treatment schemes. Such technology will result in immediate benefits for integrative cellular and molecular biology research communities, and thus has a strong potential for commercialization.

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.

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Schlüsselbegriffe

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.

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.

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.

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

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Koordinator

BUNDESANSTALT FUER MATERIALFORSCHUNG UND -PRUEFUNG
Netto-EU-Beitrag

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.

€ 174 806,40
Adresse
Unter den Eichen 87
12205 Berlin
Deutschland

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Region
Berlin Berlin Berlin
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

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.

€ 174 806,40
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